Een beetje licht op donkere materie

Er lijkt beweging te komen in het enigszins ongemakkelijke gegeven dat de natuurkunde van viervijfde van de materie in het heelal geen idee heeft wat het voor spul is. In een oude zoutmijn in Minnesota denken fysici in hun detector drie maal de inslag van zogeheten donkere materie te hebben gespot. Die blijkt verrassend weinig massa te hebben.

VAN ONZE VERSLAGGEVER MARTIJN VAN CALMTHOUT

AMSTERDAM/NIJMEGEN - Sinds de bekendmaking van het resultaat van het zogeheten CDMS-II experiment, afgelopen weekend in Denver, breken collega's over de hele wereld zich het hoofd over wat de waarnemingen kunnen betekenen. 'Ik ben vooralsnog helemaal in de puzzelfase', zegt de Nijmeegse hoogleraar Nicolo de Groot. Hij wijst erop dat een soortgelijke detector in Italië niets vergelijkbaars ziet.

De Amerikanen hebben een detector met silicium en germanium waartegen in theorie heel af en toe een deeltje donkere materie zou kunnen botsen. Daarbij ontstaan signalen die verraden hoe zwaar het betreffende projectiel geweest moet zijn. In alle drie de gevallen blijkt dat rond de 8,6 giga-elektronvolt te zijn, bijna tienmaal zo zwaar als een waterstofkern. Een tweede experiment in dezelfde Soudanmijn zag een paar jaar geleden iets vergelijkbaars.

Vooral het gegeven dat beide waarnemingen in Soudan zo mooi op dezelfde massa uitkomen, is interessant, zegt De Groot. 'Statistisch is het nog niet heel sterk en zeker geen echte ontdekking. Maar laat ze vooral verder meten. Dit is een begin.'

De vondst - als hij stand houdt - is een aanwijzing voor een relatief licht soort donkere materie. Mogelijk is er sprake van een hele familie van donkere deeltjes, eventueel zelfs met eigen nog onbekende onderlinge krachten. Tot nog toe legde zo'n 'donkere sector' het op papier af tegen het idee dat er naast gewone materie ook zogeheten supersymmetrische deeltjes bestaan.

Van de supersymmetrische deeltjes, was het idee, is alleen het lichtste stabiel, en het deeltje dat in het heelal wel zwaartekracht geeft, maar geen licht uitstraalt. Dat deeltje zou echter minimaal honderd maal zo zwaar moeten zijn als een proton, denken fysici.

Astronomen gaan uit van het bestaan van donkere materie omdat sterrenstelsels anders roteren dan alleen hun zichtbare deel kan verklaren. Tot nog toe is de natuurkunde niet bij machte gebleken aan te tonen waaruit die donkere materie dan zou moeten bestaan.

undefined

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2023 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden