Je leest:

Het zóu donkere materie kunnen zijn…

Het zóu donkere materie kunnen zijn…

Signatuur donkere materie gevonden, maar de meetonnauwkeurigheid is nog te groot.

Auteur: | 8 januari 2010

Het idee is simpel: bouw een deeltjesdetector onder de grond en ga van alle deeltjes die je vindt na of het donkere materie kan zijn. Amerikaanse wetenschappers vonden onafhankelijk van elkaar een aantal donkere materie-signaturen in de meetresultaten van de detector – maar nog niet genoeg om er zeker van te zijn dat het geen meetfout is.

Op het internet ging al wekenlang het gerucht rond: wetenschappers die aan het Cryogenic Dark Matter Search (CDMS)-experiment werken zouden bewijs hebben gevonden voor het bestaan van donkere materie. Bij dit experiment wordt gespeurd naar de zogenaamde WIMPs, weakly interacting massive particles. Deze deeltjes, afkomstig uit de supersymmetrische versie van het Standaardmodel, zijn al jarenlang een topkandidaat om de aanwezigheid van onmeetbare materie in het heelal te verklaren.

CDMS bestaat uit vijf detectorclusters, met elk zes van deze ronde detectorschijfjes.
Fermilab

De CDMS bestaat uiteen serie van halfgeleidende schijven diep onder de grond in een oude mijn in Minnesota. De schijven zijn ontworpen om WIMPs te detecteren: deeltjes die lastig te vinden zijn maar een heel specifiek spoor in de detector achter zouden moeten laten. Dat spoor moet dan wel teruggevonden worden tussen een berg ‘valse’ metingen. Die metingen, meestal veroorzaakt door de kleine beetjes kosmische straling die tot in de mijn doordringen, zien er in het algemeen anders uit dan de verwachte donkere materiesporen. Maar er is altijd een kleine kans dat een gewoon materiedeeltje niet te onderscheiden is van een WIMP. Vandaar dat er gedurende lange tijd moet worden gemeten, en het aantal mogelijke WIMPs moet statistisch significant zijn.

Significantie

Juist die significantie is het zwakke punt van de recent gepubliceerde resultaten. In de tijd waarin gemeten is verwachtten de wetenschappers gemiddeld één achtergrondsdeeltje dat op donkere materie lijkt, maar het niet is. Ze vonden er twee. De kans dat dat allebei vermomde achtergrondsdeeltjes zijn is ongeveer 25 procent. Dat betekent weliswaar dat minstens één van de deeltjes waarschijnlijk van donkere materie gemaakt was, maar de onnauwkeurigheid is veel te groot om dat met zekerheid te zeggen.

Donkere materie is ooit egaal verdeeld geweest over het heelal, maar bevindt zich nu voornamelijk waar we ook zichtbare materie (sterrenstelsels) waarnemen.

De champagne blijft bij CDMS dus nog even koud staan, maar het resultaat geeft de onderzoekers goede hoop dat een langer en preciezer experiment wel doorslag kan geven over het bestaan van WIMPs. Ondertussen gaat de deeltjesversneller LHC in Genève ook op zoek naar deze bijzondere soort donkere materie. Het toonaangevende populair-wetenschappelijke tijdschrift New Scientist zei eerder deze maand te verwachten dat 2010 het jaar van de donkere materie wordt: we vinden het, of we komen erachter dat het niet bestaat. Want ook voor die optie gaan de laatste tijd weer meer stemmen op, nu astronomen hebben berekend dat donkere materie altijd in de buurt van zichtbare materie zit. Wie weet kloppen onze zwaartekrachtberekeningen niet, en hebben we ons jarenlang blindgestaard op onzichtbare deeltjes die er echt niet zijn.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 januari 2010

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.