Succes: donkere materie blijft zoek

Gevonden hebben ze niks, maar fysici van het Amerikaanse Fermilab zijn niettemin euforisch over hun speurtocht naar deeltjes waaruit de donkere materie in het heelal zou kunnen bestaan.

In het zogeheten CDMS-experiment wordt gezocht naar zogeheten WIMPS, zware deeltjes die nauwelijks interacties hebben met andere materie. In theorie kunnen ze zwaarder zijn dan 40 proton-massa’s, en niettemin met biljoenen door materie zoeven zonder dat er een botst.

Dergelijk deeltjes zouden een verklaring kunnen zijn voor de waarneming dat er in het universum veel meer zwaartekracht is dan de zichtbare materie kan veroorzaken. Volgens sommige schattingen is meer dan 95 procent van het heelal in die zin ‘zoek’. Andere kosmologen suggereren wel dat gewoon stof de oorzaak zou kunnen zijn.

In CDMS wordt een testmassa van supergekoeld gallium diep onder de grond in een verlaten mijn in Soudan, Minnesota, in de gaten gehouden door detectoren, die speuren naar signalen van de uiterst zeldzame botsingen. Het systeem is zo gevoelig, dat het twee signalen per jaar zou opmerken.

Tot nog toe is zelfs dat niet gemeten. Volgens de Amerikaanse experimentatoren legt dat resultaat nieuwe scherpere grenzen op aan de eigenschappen van eventuele WIMPS. Die zijn waarschijnlijk toch lichter dan tot nog toe werd aangenomen, áls ze bestaan.

Ook in een ondergronds lab in Italië, bij Gran Sasso, doet een groep wetenschappers onderzoek naar WIMPS. Daar zijn eerder wel signalen geregistreerd, die echter door andere groepen ernstig in twijfel zijn getrokken omdat ze niet reproduceerbaar bleken.

Ontdekking van WIMPS zou niet alleen voor de kosmologie verstrekkende gevolgen hebben. Ook de bestaande deeltjestheorie, het zogeheten Standaard Model, heeft er geen plaats voor.