Waarom het universum zoveel zwaarder is dan verwacht? Steriele neutrino's

Leidse astrofysici denken te hebben ontdekt waarom het universum zoveel zwaarder is dan op grond van alle zichtbare sterren en nevels te verwachten is. Donkere materie, mogelijk viervijfde van alle massa in het heelal, zou kunnen bestaan uit zogeheten steriele neutrino's, schrijven ze in een net ingediend artikel.

Beeld Leiden

Sterrenkundige Alexey Boyarsky en collega's deden hun ontdekking in het röntgenlicht dat met de XMM Newton ruimtetelescoop wordt opgevangen van sterrenstelsels als de Andromedanevel en de Perseus cluster. Tegelijk met de Leidse publicatie kwam ook een Amerikaanse groep met een vergelijkbaar resultaat. Steriel neutrino's zijn ongeladen spookdeeltjes die in theorie ontstaan bij kernprocessen, maar die geen enkele interactie vertonen met andere materie, behalve via de zwaartekracht. Tot nog toe bestaan ze alleen op papier; onomstotelijk waargenomen zijn ze nog nooit.

In het sterlicht van Andromea en Perseus is volgens de Leidse experts een subtiele niet eerder opgemerkte lijn te zien die niet is toe te schrijven aan de eigenschappen van bekende atomen.

Op papier kan daarvoor het uiteen vallen van een spookachtig deeltje als een neutrino verantwoordelijk zijn. Neutrino's botsen zelden op andere materiedeeltjes en geven geen licht, maar ze hebben wel enige massa, wat ze een rol geeft in de zwaartekracht in het heelal, zeker als er genoeg van zijn.

Veel theorieën
Tot nog toe zijn er alleen veronderstellingen over de aard van donkere materie. Het bestaan daarvan is al decennia bekend en wordt afgeleid uit het feit dat veel sterrenstelsels zo snel draaien dat ze uit elkaar moeten vliegen, tenzij er meer massa in zit dan te zien is. Andromeda en Perseus zijn daarvan bekende voorbeelden.

Er zijn veel theorieën over de aard van donkere materie, van ordinaire stofwolken en al dan niet steriele neutrino's tot exotische deeltjes die mogelijk ook in versnellers te maken zijn. De laatste jaren bouwen laboratoria over de hele wereld nieuwe detectoren op zoek naar zulke deeltjes. Ook ruimtetelescopen worden er op ingericht.

Röntgenlicht van steriele neutrino's werd al in 1994 voorspeld, zegt Jeroen Franse van het Leidse de Sitter programma voor kosmologie, een van de medeauteurs van het artikel. De Amsterdamse astrofysicus Gianfranco Bertone, een specialist in de jacht op donkere materie, noemt de Leidse waarnemingen intrigerend, maar waarschuwt voor overhaaste conclusies. 'Die lijnen zitten in een buitengewoon ingewikkeld röntgenspectrum. Het valt nog maar te bezien of het iets met donkere materie te maken heeft.'

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.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden