De aarde zit mogelijk midden in een 'orkaan van donkere materie'

Voor reportages die betrekking hebben op wetenschappelijke zaken.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 19414
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

De aarde zit mogelijk midden in een 'orkaan van donkere materie'

Bericht door univers » 15 nov 2018, 18:17

Afbeelding
C. O'Hare; NASA / Jon Lomberg

En wetenschappers vinden het prachtig.

In 2017 ontdekten onderzoekers in data van de Gaia-satelliet de zogenoemde S1-stroom. Het gaat om een verzameling sterren die allemaal in dezelfde richting bewegen. Aangenomen wordt dat het om een restant van een dwergsterrenstelsel gaat dat door onze Melkweg is opgeslokt. Het is niet voor het eerst dat onderzoekers zo’n stellaire stroom ontdekken. Sterker nog: er zijn er al zo’n dertig in onze Melkweg aangetroffen. Maar toch is S1 uniek. Het pad dat deze stellaire stroom volgt, kruist namelijk het pad van onze eigen zon.

Donkere materie
Maar het wordt nog opwindender. In het blad Physical Review D schrijven onderzoekers namelijk dat de stellaire stroom – die met zo’n 500 kilometer per seconde aan ons voorbijtrekt – mogelijk een flinke hoeveelheid donkere materie meevoert. Ze spreken daarbij – met het oog op de snelheid van deze stellaire stroom – zelfs van een ‘orkaan van donkere materie’. Als de onderzoekers het bij het juiste eind hebben, zit ons zonnestelsel daar op het moment zelfs middenin!
Donkere materie: een hoofdpijndossier
Slechts een fractie – ongeveer vijf procent – van het universum bestaat uit materie die wij kunnen zien. Maar liefst 70% van het universum bestaat uit donkere energie: de drijvende kracht achter de versnelde uitdijing van het heelal. En de overige 25% van het universum? Dat zou uit donkere materie bestaan. Wat dat precies is? Dat is een raadsel. Donkere materie is namelijk onzichtbaar en gaat nauwelijks de interactie aan met andere materie. We hebben dan ook geen idee waaruit de donkere materie is opgebouwd en dat maakt het vanzelfsprekend ook heel lastig om detectoren te ontwikkelen waarmee we dit onbekende goedje kunnen spotten.
Detectie
Het klinkt misschien een beetje verontrustend, zo’n orkaan van donkere materie. Maar wetenschappers zien vooral mogelijkheden. In het blad Physical Review D schrijven ze dat we dankzij de S1-stroom mogelijk een iets grotere kans hebben om donkere materie te detecteren. Hoe zit dat? Donkere materie zweeft overal en de aarde beweegt er waarschijnlijk dus ook regelmatig doorheen. Maar het is ons tot op heden niet gelukt om die donkere materie te detecteren (zie ook het kader hierboven). S1 kan daar om meerdere redenen verandering in brengen. We hebben hier een enorme stellaire stroom die waarschijnlijk een hoge concentratie donkere materie heeft (donkere materie vinden we in alle sterrenstelsels, maar met name in dwergsterrenstelsels, waar S1 dus een restantje van is). Die donkere materie beweegt ook nog eens veel sneller dan de donkere materie waar onderzoekers normaliter op jagen én beweegt in tegenovergestelde richting van ons. We weten voor de verandering dus in welke richting we het moeten zoeken én als we een signaal oppikken dat doet denken aan donkere materie kunnen we er ook behoorlijk zeker van zijn dat het daadwerkelijk om donkere materie gaat.

WIMPs en axionen
De onderzoekers berekenen in hun paper het effect dat S1 op de donkere materie in onze regio kan hebben en houden daarbij rekening met verschillende modellen die iets zeggen over de dichtheid en distributie van de donkere materie in de stroom. Op basis daarvan trekken ze vervolgens conclusies omtrent onze kansen om de donkere materie tussen de resten van dit dwergsterrenstelsel te detecteren. Het slechte nieuws? Met de huidige detectoren – die zoeken naar zogenoemde WIMPS, Weakly interacting massive particles, een mogelijke vorm van donkere materie – gaat het waarschijnlijk niet lukken. Maar toekomstige WIMP-detectoren zouden wel succesvol kunnen zijn. Nog beter worden onze kansen als donkere materie bestaat uit axionen en we axion-detectoren inzetten.

Kortom: we weten nog altijd niet hoe donkere materie in elkaar steekt. Maar de orkaan van donkere materie die mogelijk momenteel aan ons voorbijraast zou daar in de toekomst verandering in kunnen brengen. Het klinkt misschien niet heel erg veelbelovend, want het is allemaal gestoeld op aannames, onder meer over de dichtheid van de donkere materie in S1. Maar als je weet dat onderzoekers al jaren – tevergeefs – grip proberen te krijgen op donkere materie, snap je hun enthousiasme wel.

https://journals.aps.org/prd/abstract/1 ... .98.103006

https://physics.aps.org/synopsis-for/10 ... .98.103006
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 19414
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Re: De aarde zit mogelijk midden in een 'orkaan van donkere materie'

Bericht door univers » 15 nov 2018, 18:18

Is mijn vermoeden, toch waar ?
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie