Aarde ligt onder vuur: krachtpatserdeeltjes worden vanuit 'deep space' op ons afgeschoten

De aarde ligt onder vuur, en wetenschappers hebben voor het eerst met zekerheid vastgesteld waar de 'kogels' vandaan komen: het zijn atoomkernen die met de snelheid van het licht door het heelal razen. Die energierijke deeltjes blijken niet afkomstig te zijn uit ons eigen Melkwegstelsel, maar worden vanaf vele tientallen miljoenen lichtjaren afstand op ons afgeschoten.

Technici bij een van de 1600 watertanks van het Pierre Auger-observatorium op de Argentijnse pampa. Beeld Pierre Auger Collaboration

De ontdekking is van belang omdat sterrenkundigen nu meer te weten kunnen komen over de allerheftigste gebeurtenissen in de kosmos. Blijkbaar komen in het heelal natuurlijke deeltjesversnellers voor die miljoenen malen zo krachtig zijn als die van het CERN-instituut in Genève.

Dat er vanuit het heelal elektrisch geladen deeltjes op aarde neerregenen, is al ruim een eeuw bekend. Ze zijn bijvoorbeeld afkomstig van de zon, of van ontploffende sterren in het Melkwegstelsel. Pas eind jaren zestig werd ontdekt dat sommige van die deeltjes veel meer energie hebben dan normaal. Hun herkomst was een raadsel.

Talrijk zijn ze trouwens niet: per vierkante kilometer komt er gemiddeld één per jaar op aarde neer. Vandaar dat hun ontdekking zo lang op zich liet wachten. Toch zijn wetenschappers er nu in geslaagd om in twaalf jaar tijd maar liefst dertigduizend van die hoogenergetische atoomkernen te detecteren, dankzij een 'telescoop' met een oppervlak van 3.000 vierkante kilometer.

Dat Pierre Auger-observatorium (genoemd naar een pionier in het vakgebied) bevindt zich op de Argentijnse pampa. Het bestaat uit zestienhonderd watertanks van 12 duizend liter, verspreid over een gebied zo groot als de provincie Zuid-Holland. Als een energierijke atoomkern ergens boven dat gebied de aardse dampkring binnendringt, produceert hij een lawine aan secundaire deeltjes. Die veroorzaken minieme lichtflitsjes in het water.

'Deep space'

Uit de metingen kun je de herkomstrichting van het oorspronkelijke 'projectiel' berekenen. Dat 'ballistisch onderzoek' heeft nu uitgewezen dat de aarde vanuit één hoek van de kosmos net iets vaker beschoten wordt dan gemiddeld. En dat is niet vanuit het centrum van ons eigen Melkwegstelsel, maar vanuit een deel van de hemel waar het aantal sterrenstelsels wat groter is dan gemiddeld.

De resultaten, deze week gepubliceerd in Science door een team van ruim vierhonderd onderzoekers uit achttien landen, tonen onomstotelijk aan dat de krachtpatserdeeltjes afkomstig zijn uit 'deep space'. Maar volgens natuurkundige Sijbrand de Jong van de Radboud Universiteit in Nijmegen is het mysterie van hun herkomst daarmee nog niet opgelost.

'Hoe en waar de deeltjes precies versneld worden, is nog steeds niet bekend,' aldus De Jong, die de Nederlandse bijdrage aan het Pierre Auger-project levert. Niet alleen de identiteit van de schutter, maar ook de precieze samenstelling van de ammunitie is niet duidelijk. Een upgrade van het Argentijnse observatorium moet daar binnenkort meer inzicht in verschaffen.

'We zijn nu hier in de kelder van de Radboud Universiteit nieuwe detectormodules aan het bouwen,' zegt De Jong. 'Daarmee kunnen we straks achterhalen of een deeltjeslawine wordt veroorzaakt door een waterstofkern of door de kern van een zwaardere atoom.' Die informatie is van belang om het subatomaire bombardement uit de kosmos eindelijk te doorgronden.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.