Een kosmische ontploffing zou de mysteries van donkere materie kunnen ontsluieren

AmsterdamWetenschappers naderen een doorbraak in het begrijpen van donkere materie, mogelijk in verband met de volgende supernova. Donkere materie vormt ongeveer 85% van de materie in het universum en houdt astronomen al sinds de jaren 30 bezig. Momenteel is de axion, een soort elementair deeltje, de belangrijkste theorie om dit fenomeen te verklaren, en het zou op een nieuwe manier ontdekt kunnen worden.

Belangrijke punten over deze potentiële vondst:

Een nabijgelegen supernova kan axionen produceren die door hun omzetting in gammastralen waarneembaar zijn. Het Fermi Gamma-ray Space Telescope is momenteel de enige telescoop die in staat is om dit verschijnsel te detecteren. Zo'n detectie kan helpen om de massa van axionen, meer specifiek QCD-axionen, te bepalen. Onderzoeksteams overwegen een constellatie van satellieten genaamd GALAXIS, om te zorgen voor een constante dekking.

Astrofysici van UC Berkeley hebben een theorie dat een nabijgelegen supernova een groot aantal axionen kan voortbrengen wanneer een zware ster instort in zijn kern. Deze axionen zouden dan in hoogenergetische gammastralen veranderen door het magnetische veld van de ster. De supernova stoot ook een golf van neutrino’s uit. Het detecteren van beide signalen zou astronomen tonen dat er iets belangrijks plaatsvindt.

Lees ook:

Vandaag · 16:55

Noodzaak van effectieve klimaatstrategieën: waarom natuurlijke koolstofputten niet volstaan tegen opwarming

Het is lastig om een supernova met de Fermi-telescoop te observeren, omdat er slechts een kans van één op tien is dat het instrument precies op het juiste moment in de goede richting kijkt. Bovendien zijn supernovae in onze nabijheid zeldzaam en komen ze slechts eens in de paar decennia voor in onze melkweg of in de kleine naburige sterrenstelsels.

Onderzoekers hebben goede hoop om axionen te ontdekken. Bij succes zou dit het onderzoek naar donkere materie revolutioneren door duidelijke details te geven over de massa van axionen en hun interacties. Als er niets wordt gevonden, kan het de potentiële massa’s van axionen beperken, waardoor veel huidige deeltjesonderzoeken overbodig worden.

Als deze methoden om axionen op te sporen succesvol zijn, kan dat hun rol in het standaardmodel van de natuurkunde bevestigen. Dit model integreert zwaartekracht en kwantummechanica. Wetenschappers overwegen om speciale gamma-ray telescopen te lanceren om de hele hemel te onderzoeken ter voorbereiding op de volgende supernova-uitbarsting.

De wetenschappelijke gemeenschap staat voor een grote uitdaging. Als deze kans gemist wordt, moeten we misschien nog 50 jaar wachten op iets even belangrijks. Terwijl technologie zich ontwikkelt, haasten wetenschappers zich om het volgende grote kosmische evenement te observeren en de mysteries van donkere materie te ontrafelen.