KIJK 7/2017: donkere materie zoeken met GPS en meer

Nu in de winkel: de nieuwe KIJK. Met op pagina 32 mijn rubriekje Far Out, deze keer over hoe je foutjes in de ruimtetijd – een mogelijke oplossing van het donkere-materie-probleem – zou kunnen opsporen met GPS.

Ook van mij: de recensie van de theatrale tour De Lorentz Formule van Teylers Museum (langere versie hier) en het antwoord op de vraag ‘Kunnen we met raketten de zeespiegelstijging tegengaan?’ (Met dank aan Erik Laan.)

KIJK 7/2017

Verder gaat het coververhaal van sterrenkundige Lucas Ellerbroek over de verschillende plannen om mensen naar Mars te sturen, en schreef Marysa van den Berg een interessant artikel over donororganen uit varkens, een onderwerp dat ik zelf ook nog had willen aandragen. Maar ja: you snooze, you lose!

KIJK 7/2017 kost 5,99 in de winkel en is hier online te bestellen (geen verzendkosten).

Gps ingezet om ‘foutjes in de ruimte’ te vinden

Het is misschien wel de grootste ‘inconvenient truth’ binnen de sterrenkunde: astronomen ontdekken steeds beter hoe ons heelal in elkaar steekt, maar wat donkere materie is, kunnen ze ons nog steeds niet vertellen. En dat terwijl we het hier allesbehalve over een randverschijnsel hebben; zo’n 85 procent van de massa in ons universum bestaat uit deze mysterieuze vorm van materie. Een team van Amerikaanse en Canadese wetenschappers heeft nu geprobeerd om donkere materie te identificeren op een verrassende manier: door handig gebruik te maken van het gps-netwerk dat de aarde omhult.

Lees het hele artikel op de KIJK-site.

XENON1T publiceert eerste resultaten

Maar liefst 85 procent van het heelal bestaat uit donkere materie: een vorm van materie die zijn bestaan verraadt door middel van de zwaartekracht, maar die zich tot nu toe op geen enkele andere manier laat waarnemen. De meest geaccepteerde verklaring is dat het hier gaat om een nog onbekende soort deeltjes. Het internationale experiment XENON1T, dat zich in de laboratoria onder de Italiaanse berg Gran Sasso bevindt, is de nieuwste poging om die deeltjes waar te nemen.

Lees het hele bericht op de site van De Ingenieur.

‘Spiegeldeeltjes binnenkort gedetecteerd of afgeserveerd’

De meest speculatieve deeltjes die ik behandelde in mijn tweede boek, De deeltjessafari, waren wel de spiegeldeeltjes (hoofdstuk 7). Heel in het kort houden die in dat elk deeltje een ‘spiegelpartner’ krijgt. En al die nieuwe deeltjes zouden niet alleen het donkere-materie-probleem kunnen oplossen, maar ook een veelheid aan andere verschijnselen kunnen verklaren.

Althans, volgens spiegeldeeltjesproponent Robert Foot, die in het verleden onder meer de Toengoeska-explosie en het mysterieuze vertragen van de Pioneer-sondes aan deze deeltjes heeft geweten. Dankzij dat soort spectaculaire verhalen waren het juist deze deeltjes die ter sprake kwamen in interviews die ik destijds gaf over De deeltjessafari – terwijl ik toch in mijn boek duidelijk aan had gegeven dat ze met een flinke korrel zout moesten worden genomen.

Dat gezegd hebbende: Foot is geen crackpot. Wat maar weer eens blijkt uit zijn nieuwste artikel op de preprint-server ArXiv.org, waarin hij stelt dat op korte termijn kan worden aangetoond of zijn spiegeldeeltjes nu wel of niet bestaan. En vooral dat laatste spreekt boekdelen. Als een natuurkundige zo fair is om te zeggen ‘als je dat-en-dat vindt, geef ik mijn idee op’, heb je iemand te pakken die in elk geval niet zijn lievelingsmodel tot in het oneindige blijft tweaken om het maar op tafel te houden. Continue reading

De ene majorana is de andere niet

Déjà vu. Een persbericht van de Chinese Academy of Sciences meldt een major discovery van een Chinees team: dat zou onweerlegbaar bewijs hebben gevonden voor het bestaan van majorana-fermionen!

Dan volgt het verhaal dat we ook al veelvuldig hoorden toen Delftse onderzoekers een paar jaar geleden hetzelfde deeltje ontdekten/maakten: Ettore Majorana voorspelde deze naar hem vernoemde deeltjes al tachtig jaar geleden, daarna is er tevergeefs naar gezocht… tot nu! En dat is geweldig, want majoranadeeltjes kunnen onder meer het donkere-materie-probleem oplossen.

Ja, eh, dat is allemaal soort-van waar, en toch ook weer niet. We hebben het hier namelijk, net als in het Delftse geval, over majoranadeeltjes uit de wereld van de vastestoffysica. Dat wil, heel in het kort, zeggen dat je huis-tuin-en-keukendeeltjes zich onder heel specifieke omstandigheden kunt laten gedragen alsóf ze majoranadeeltjes zijn.

Dat is ontzettend knap, maar het zegt weinig tot niets over eventuele elementaire majoranadeeltjes die in de natuur voorkomen, waar Majorana himself het over had. En dus ook niet over het donkere-materie-probleem, dat toch echt opgelost zal moeten worden door échte deeltjes, niet door majorana’s uit een vastestoflab.

Ook los van het bovenstaande lijkt het persbericht me trouwens al te op-de-borst-klopperig. Het wetenschappelijke artikel waar het over gaat, Observation of Majorana fermions with spin selective Andreev reflection in the vortex of topological superconductor, komt op mij over als een nogal specialistisch schakeltje in een lange keten van majorana-artikelen, niet als die ene wereldschokkende ontdekking die er hier van wordt gemaakt. Maar om daar echt iets zinnigs over te kunnen zeggen, zal ik er eerst wat dieper in moeten duiken. Wordt wellicht vervolgd.

Update 2 juli 2016: de Delftse majorana-onderzoeker Vincent Mourik mailt in reactie op mijn vragen over de Chinese paper dat hij het onderzoek lastig te beoordelen vindt, maar dat hij “niet zo heel erg overtuigd is”. Wat de Chinezen hebben gedaan, is volgens hem eigenlijk heel vergelijkbaar met het baanbrekende Delftse experiment waar Mourik en collega’s in 2012 over publiceerden. “Maar het signaal dat ze meten, is nogal zwak” en “ze doen weinig checks om te bepalen of er al dan niet een majorana aanwezig is”. Tot slot mailt Mourik: “Eerlijk gezegd wacht het hele veld al vier jaar op een volgende doorbraak. Sinds ons eerste verhaal zijn er wat vergelijkbare metingen gedaan, maar niet echt een volgende stap, en dit artikel is die zeker niet in mijn optiek.” Kortom, verder maar niet te veel aandacht aan besteden, dat Chinese verhaal…

Donkere-materie-experiment XENON1T van start gegaan

Ons heelal lijkt maar voor een zesde te bestaan uit materie die we kunnen zien; de rest is ‘donkere materie’. Waar die vorm van materie van is gemaakt, is al decennia een van de grootste problemen waar natuur- en sterrenkundigen mee worstelen. Het nieuwe experiment XENON1T gaat de komende paar jaar een dappere poging doen dit raadsel op te lossen.

Lees het hele bericht op de KIJK-site!

Meer bewijs voor steriele neutrino’s als donkere materie

Natuurkundigen hebben inmiddels heel wat deeltjes bedacht die het donkere-materie-probleem zouden kunnen oplossen. Probleem is alleen dat voor geen van die deeltjes echt goed experimenteel bewijs bestaat. Maar een kandidaat is daarop mogelijk een uitzondering: het steriele neutrino. Vorig jaar wisten twee onafhankelijke teams van wetenschappers al een signaal te meten dat mogelijk op het bestaan van dit deeltje wijst. Nu heeft een van beide teams, onder leiding van Alexey Boyarski (Universiteit Leiden), nieuwe waarnemingen gedaan die in dezelfde richting wijzen. Zou het dan toch…?

Onderzoek naar steriele neutrino’s waar ik al over schreef in De deeltjessafari en het artikel ‘De onzichtbare troubleshooter’ in KIJK 11/2014) heeft weer een nieuwe paper opgeleverd. Lees erover op de KIJK-site.

Hebben sterren een hart van donkere materie?

De zoektocht naar donkere materie is nog steeds in volle gang. Deze vorm van materie die we niet kunnen zien, maar wel zwaartekracht uitoefent op zijn omgeving, wil maar geen duidelijk signaal afgeven in de vele experimenten die ernaar zoeken. Twee Portugese natuurkundigen, Richard Brito en Vitor Cardoso, stellen nu samen met hun Japanse collega Hirotada Okawa een alternatieve manier van zoeken voor. Volgens hen kan donkere materie zich verzamelen binnenin sterren en heeft dat effecten die je mogelijk van buitenaf kunt waarnemen.

Lees het hele bericht op de KIJK-site!

Nieuwe donkere-materie-kandidaat alleen te vinden in ruimte?

De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat donkere materie bestaat uit deeltjes die zich weinig aantrekken van gewone materie. Dat zou dan ook de reden zijn dat we ze maar niet kunnen vinden. Maar een groep van vijf Britse en Duitse wetenschappers heeft een verrassende andere mogelijkheid bedacht: volgens hen kunnen donkere-materie-deeltjes juist relatief makkelijk interactie hebben met gewone deeltjes. En dát is dan, gek genoeg, de reden dat aardse experimenten steeds niets opleveren.

Lees het hele bericht op de KIJK-site!

Weet zelf nog niet zo goed wat ik van deze nieuwe kandidaat moet vinden – maar origineel is hij zeker. Benieuwd of we er nog wat van gaan horen.

Neemt donkere energie toe ten koste van donkere materie?

Ons heelal bevat de nodige donkere materie: een vorm van materie die we niet kunnen zien, maar die wel zwaartekracht uitoefent. Daarnaast lijkt er iets te zijn als donkere energie, die het heelal steeds sneller uit elkaar drijft. De Britse kosmoloog David Wands en zijn team stellen nu dat die twee mogelijk niet los van elkaar staan. Volgens hen kan de hoeveelheid donkere energie toenemen door donkere materie als het ware op te eten.

Lees het hele bericht op de KIJK-site!