Nieuwe studie: wetenschappers creëren 3D-geprint vacuümsysteem om donkere materie op te vangen

AmsterdamWetenschappers van de Universiteit van Nottingham hebben een nieuwe methode ontwikkeld om donkere materie te vangen. Met behulp van een 3D-geprint vacuümsysteem konden ze domeinwanden ontdekken. Dit helpt ons om meer te leren over donkere materie en donkere energie. Hun onderzoek is gepubliceerd in Physical Review D.

Het onderzoeksteam van professor Clare Burrage en universitair hoofddocent Lucia Hackermueller heeft een vacuümsysteem ontworpen op basis van theoretische berekeningen. Dit systeem is bedoeld om de gasdichtheid te verlagen en zeer koude lithiumatomen toe te voegen.

Dit is wat ze hebben gedaan:

• Een vacuümsysteem ontwikkeld met behulp van 3D-printing.
• Het systeem ontworpen om de gasdichtheid te verminderen.
• Ultra-koude lithiumatomen aan het vacuüm toegevoegd.

Professor Burrage zegt dat het heelal grotendeels bestaat uit donkere materie en donkere energie, terwijl gewone materie slechts een klein deel vormt. Hoewel wetenschappers de effecten van donkere materie en donkere energie kunnen waarnemen, weten ze niet wat deze stoffen precies zijn. Een idee is dat ze gerelateerd kunnen zijn aan een type deeltje dat een scalair veld wordt genoemd.

Donkere materie is de onzichtbare massa in melkwegstelsels, terwijl donkere energie ervoor zorgt dat het universum sneller uitzet. Het onderzoeksteam zoekt naar scalair velden, die mogelijk donkere materie of donkere energie kunnen zijn. Door gebruik te maken van zeer koude atomen, hopen ze te ontdekken waarom het universum versnelt.

De 3D-geprinte vaten zijn ontworpen op basis van een theorie dat lichte scalaire velden kunnen veranderen wanneer de dichtheid verandert. Deze verandering creëert scheidingslijnen, ook wel domeinmuren genoemd. Wanneer de dichtheid nog verder afneemt, ontstaan er oneffenheden. Deze oneffenheden worden donkere muren genoemd.

Lees ook:

Vandaag · 01:15

Antineutrino-detectie: revolutie in nucleaire bewakingstechnologie

Het team heeft een speciale vacuüm gecreëerd om donkere muren te vinden. Dit vacuüm imiteert de overgang van een dik naar een dun gebied. Ze zullen lithiumatomen met behulp van lasers afkoelen tot -273 graden Celsius, wat dicht bij het absolute nulpunt ligt. Bij deze temperatuur vertonen de atomen kwantumeigenschappen, wat het gemakkelijker maakt om ze te analyseren.

Dr. Hackermueller ontwierp het labo-experiment. De 3D-geprinte containers zijn ideaal voor het vastleggen van donkere materie. Om dit te bewijzen zullen ze een koude atoomwolk door de wanden laten gaan. De wolk zou van richting moeten veranderen.

Ze koelen de atomen af door deze te bestralen met laserlicht, wat hun energie vermindert. Dit maakt het detecteren nauwkeuriger. Het bouwen van het systeem heeft drie jaar geduurd en ze hopen binnen een jaar resultaten te hebben.

Of ze nu donkere muren vinden of niet, het zal ons helpen om donkere energie en donkere materie beter te begrijpen. Dit experiment toont aan dat een goed gepland laboratoriumopstelling in staat is belangrijke effecten die verband houden met het universum te meten, wat op geen enkele andere manier kan worden waargenomen.

Het onderzoeksteam gelooft dat deze studie ons meer zal leren over de ruimte en ons in staat kan stellen om delen van het universum te verkennen die we nog niet begrijpen.