Je leest:

Deeltjesdetector is mogelijk donkere materie op het spoor

Deeltjesdetector is mogelijk donkere materie op het spoor

Auteur: | 10 april 2013

De deeltjesdetector Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) heeft in straling uit het heelal een overvloed aan positronen gemeten. Ze kunnen afkomstig zijn van reacties tussen deeltjes van donkere materie. Deze bevindingen werden vorige week bekend gemaakt door het team van wetenschappers achter AMS.

AMS, die aan de buitenkant van het internationale ruimtestation ISS is bevestigd, heeft sinds 2011 zo’n 25 miljard hoog energetische deeltjes uit de kosmos waargenomen. Daartussen zaten ongeveer 400.000 positronen, het positief geladen antideeltje van het elektron. De meting representeert de grootste hoeveelheid antimaterie die ooit is waargenomen in de ruimte.

Aan de buitenkant van het internationale ruimtestation ISS is sinds 2011 de deeltjesdetector AMS gemonteerd (net linksboven het midden van deze foto).
NASA

Antimaterie uit donkere materie

Hoewel al zo’n 20 jaar bekend is dat er grote hoeveelheden positronen uit het heelal de aarde bereiken, is niet precies bekend waar ze vandaan komen. Een theorie stelt dat ze afkomstig zijn van twee deeltjes donkere materie die met elkaar reageren. Daarbij komt een positron vrij. Als dat klopt, dan zou dat een prima manier zijn om dit geheimzinnige spul indirect te detecteren. Donkere materie zou volgens de huidige inzichten wel vier tot vijf keer meer moeten voorkomen dan gewone materie, maar is nog nooit waargenomen.

Berekeningen vertellen ons dat bijna drie kwart van het heelal uit donkere energie bestaat. Ruim 20 procent bestaat uit donkere materie, en alleen van de overblijvende 5 procent hebben we een goed idee wat het is.

De positron-metingen van AMS laten geen variaties in de tijd zien. Ook lijkt er geen voorkeursrichting te zijn van waar de positronen vandaan komen. Dit ondersteunt de theorie dat de positronen afkomstig zijn van donkere materie, die gelijkmatig om ons heen verdeeld zou zijn.

Pulsars uitsluiten

Een andere mogelijkheid is dat de antimaterie afkomstig is van bijvoorbeeld pulsars, oftewel neutronensterren die met hoge snelheden ronddraaien. Deze mogelijkheid kan worden uitgesloten door te kijken naar de positronen met energieën boven de 250 GeV.

Uit theorieën die donkere materie beschrijven volgt namelijk dat er in dat regime nauwelijks meer positronen voor zullen komen. Zo’n daling is tot nu toe nog niet gemeten, maar de wetenschappers laten weten dat AMS de komende maanden definitief moet kunnen vaststellen of de positronen inderdaad afkomstig zijn van reacties tussen donkere materie.

Deze artistieke weergave toont het Melkwegstelsel met een blauwe halo van materie daaromheen. Daar zou zich ook donkere materie moeten bevinden. Deze materie is aanvankelijk door astronomen opgevoerd om de rotatie-eigenschappen van sterrenstelsels als het onze te verklaren, maar is inmiddels ook een essentieel onderdeel van de huidige theorieën over ontstaan en levensloop van sterrenstelsels.
ESO/L. Calçada
Dit artikel is een publicatie van Allesoversterrenkunde.nl.
© Allesoversterrenkunde.nl, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 10 april 2013

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.