Tag: deeltjes

Categorieën
Natuurkunde

‘Hopeloze zoektocht’ naar oerneutrino’s stapje verder

KATRIN
Foto: KATRIN/KIT

Welgeteld één seconde na de oerknal werden ze vrijgelaten in ons heelal: de zogenoemde relic neutrino’s. Nu, bijna 14 miljard jaar later, zijn ze er nog steeds. Elke kubieke centimeter ruimte zou honderden van deze deeltjes moeten bevatten.

Toch is het nog nooit gelukt het bestaan ervan aan te tonen. Het team achter het experiment KATRIN, in het Duitse Karlsruhe, doet nu een nieuwe duit in het zakje. Maar waarschijnlijk hebben natuurkundigen nog een heel lange weg te gaan voordat ze echt kunnen claimen deze deeltjes uit het piepjonge heelal te hebben gespot.

Lees het hele bericht bij Scientias.

Een langer verhaal over toekomstige manieren om deze relic neutrino’s laten we zeggen: oerneutrino’s – te betrappen, staat op mijn lijstje. Maar ja, daar staat wel meer op…

Voor nu ben ik druk bezig met een stuk voor het populairwetenschappelijke tijdschrift Eos over een andere neutrinokwestie. (Zie ook deze blogpost.)

Categorieën
Natuurkunde

XENONnT serveert tekenen van nieuwe fysica af

Zoals ik een paar dagen geleden al schreef, houd ik de verschillende anomalieën binnen de natuurkunde nauwlettend in de gaten. Want: wie weet vormt een ervan het langverwachte poortje naar nieuwe natuurkunde.

Helaas mag er een anomalie van het lijstje af: het overschot aan botsingen dat het donkere-materie-experiment XENON1T mat bij lage energieën, waar ik in 2020 over schreef voor New Scientist. Die botsingen zouden er bijvoorbeeld op kunnen duiden dat neutrino’s andere eigenschappen hebben dan we dachten. Of het zou kunnen zijn veroorzaakt door nieuwe deeltjes genaamd axionen, afkomstig van de zon.

Lees verder “XENONnT serveert tekenen van nieuwe fysica af”
Categorieën
Natuurkunde

Het W-deeltje lijkt iets te zwaar. Wat betekent dat?

Tevatron
Het experiment CDF registreerde deeltjesbotsingen in de versneller Tevatron. Foto: Reidar Hahn/Fermilab

Je zou me inmiddels bijna een verzamelaar van anomalieën kunnen noemen. Dat wil zeggen: van metingen uit de natuurkunde of sterrenkunde die niet lekker stroken met onze huidige theorieën.

Lees verder “Het W-deeltje lijkt iets te zwaar. Wat betekent dat?”
Categorieën
Natuurkunde

Russisch experiment ziet te weinig neutrino’s

Neutrino-experiment BEST
Foto: A. A. Shikhin

Neutrino’s: ze blijven de wetenschappelijke gemoederen in beweging brengen. Vorige week [op deze site: gisteren] schreven we nog over twee Amerikaanse experimenten waarvan het ene een teveel aan neutrino’s denkt te hebben gemeten, terwijl het andere niets geks heeft gezien. Dit bericht draait om een Russische detector die juist mínder neutrino’s heeft gemeten dan verwacht. Zowel het Amerikaanse overschot als het Russisch tekort zou kunnen wijzen op een nieuwe deeltje: een zogenoemd steriel neutrino.

Lees het hele bericht bij Scientias.

Dezelfde steriele neutrino’s?

In het Vlaamse populairwetenschappelijke tijdschrift Eos maak ik binnenkort de volledige balans op wat betreft steriele neutrino’s. Want het wordt allemaal wel wat verwarrend: al die experimenten die wel of geen steriele neutrino’s vinden.

En dan worden deze deeltjes ook nog opgevoerd om het donkere-materie-probleem op te lossen, de gewone neutrino’s hun massa’s te geven én de onbalans tussen materie en antimaterie in het heelal te verklaren. Maar hebben we het dan wel steeds over dezelfde steriele neutrino’s?

Hoog tijd voor een update

Geen zin om op deze Eos-editie te wachten? In het hoofdstuk over steriele neutrino’s in mijn tweede boek, De deeltjessafari, vertel ik hier ook al wat over.

Wel komt dat boek alweer uit 2014, dus daar staan natuurlijk al die intrigerende resultaten van de afgelopen acht jaar niet in. Wat dat betreft wordt het hoog tijd voor een update.

Categorieën
Natuurkunde

MicroBooNE vindt geen overschot aan neutrino’s

MicroBooNE
Foto: Reidar Hahn/Fermilab

Neutrino’s zijn maar gekke deeltjes. Elke seconden vliegen er biljoenen door je lichaam, maar daar merk je niets van. In de regel trekken neutrino’s zich namelijk zo goed als niets van andere deeltjes aan.

Nog een vreemde eigenschap is dat er verschillende ‘smaken’ neutrino’s zijn die in elkaar kunen veranderen. Daarbij dénken we uit te kunnen rekenen wanneer dat soort veranderingen precies plaatsvinden en in welke mate.

Eerdere metingen van het experiment MiniBooNE strookten echter niet met die berekeningen. En dat zou op nieuwe deeltjes kunnen wijzen. Op zogenoemde steriele neutrino’s bijvoorbeeld, die zich nóg minder aantrekken van andere deeltjes dan gewone neutrino’s.

Nu heeft een ander experiment, MicroBooNE, zich op hetzelfde verschijnsel gestort. Dat zag alleen niets geks, meldt het team in een pas gepubliceerd artikel. Probleem opgelost dus? Nou nee. Nog steeds is niet duidelijk waarom MiniBooNE wél iets mat – en nog steeds kunnen er nieuwe deeltjes in het spel zijn.

Lees het hele stuk bij Scientias.

Meer over gewone neutrino’s lees je in mijn eerste boek, De deeltjesdierentuin. Meer over steriele neutrino’s – die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor het neutrino-overschot van MiniBooNE – vind je in het vervolg, De deeltjessafari.

Categorieën
Natuurkunde

10 jaar higgs!

Tien jaar geleden is het alweer: de ontdekking van het higgsdeeltje. Kan me nog goed herinneren dat ik, met CERN-T-shirt aan, via mijn pc de praatjes volgde van de woordvoerders van de LHC-experimenten ATLAS en CMS in Genève. Technische verhalen die langzaam, met voor leken vrij ondoorgrondelijke PowerPoints, gestaag toewerkten naar hun conclusies. En uiteindelijk directeur Rolf-Dieter Heuer die hun verhalen samenvatte met: “As a layman I would now say: I think we have it.”

Een mooi moment – dat nog ietsje mooier was voor mij persoonlijk, omdat ik destijds al maanden werkte aan mijn eerste boek, De deeltjesdierentuin, dat uiteindelijk in november 2012 verscheen. De breed gerapporteerde ontdekking van het higgsdeeltje – met alle vragen die al die berichten en artikelen opriepen – zal de verkoop zeker geen kwaad hebben gedaan.

Lees verder “10 jaar higgs!”
Categorieën
Natuurkunde

W-boson lijkt zwaarder dan theorie voorspelt

Op zich hebben we een prima functionerende theorie voor deeltjes en de krachten die daartussen werken: het standaardmodel. Probleem is alleen dat die theorie niet alles kan verklaren. De zwaartekracht maakt er bijvoorbeeld geen deel van uit. En ook donkere materie – het onzichtbare spul waar zo’n 84 procent van het heelal van is gemaakt – bestaat niet uit deeltjes die in dit standaardmodel zitten.

Daarom is het altijd erg interessant als een meting níét met het standaardmodel lijkt te stroken. Want dat kan een eerste aanwijzing zijn richting deeltjes, krachten of andere verschijnselen die nu nog buiten dat standaardmodel vallen – en waarmee misschien een aantal openstaande vragen te beantwoorden is. Het nieuwste voorbeeld: de massa van het W-boson, die volgens het team achter het Amerikaanse deeltjesexperiment CDF II net wat groter is dan het standaardmodel voorschrijft.

Lees het volledige artikel bij Scientias.

Heel benieuwd of dit resultaat overeind blijft – en waar theoretici allemaal mee gaan komen om het verschil tussen berekening en meting te verklaren.

Categorieën
Natuurkunde

Natuurkundigen denken over deeltjesversneller rond de maan

De 22 kilometer lange Large Hadron Collider, momenteel ‘s werelds grootste en krachtigste deeltjesversneller, gaat voorlopig niet met pensioen. En diens beoogde opvolger, de 100 kilometer lange Future Circular Collider, zal op zijn best pas ergens halverwege deze eeuw met zijn werk beginnen. Toch hebben natuurkundigen James Beacham  en Frank Zimmermann alvast een artikel online gezet over een nog futuristischere machine. De omtrek: 11.000 kilometer.

Zo’n apparaat zou duizend keer zo hoge botsingsenergieën kunnen halen als de LHC, stelt het tweetal. En hoe hoger de botsingsenergie, hoe zwaarder de deeltjes die bij zo’n botsing kunnen ontstaan. Een 11.000 kilometer lange versneller zou dus weleens deeltjes aan het licht kunnen brengen waarvan we het bestaan nog niet eens vermoeden.

Maar waar bouw je in hemelsnaam een cirkelvormige buis van 11.000 kilometer? Niet ergens hier op aarde, zo stellen Beacham en Zimmermann, maar helemaal rond de maan. De versneller die zij voor zich zien, heeft dan ook als werktitel de Circular Collider on the Moon, afgekort de CCM.

Lees het hele artikel op de site van New Scientist.

Categorieën
Natuurkunde Sterrenkunde

Wat heeft een zwart gat gemeen met een atoom?

In eerste instantie lijkt het moeilijk om twee dingen te bedenken die meer van elkaar verschillen dan een zwart gat en een atoom. De lichtste zwarte gaten die we tot nu toe hebben ontdekt, zijn nog altijd een paar keer zo zwaar als onze eigen zon, de zwaarste exemplaren hebben een tientallen miljarden keren grotere massa. Een waterstofatoom weegt een triljard keer zo weinig als een korreltje zand. Wat kan het een dan met het ander gemeen hebben? Nou, best wel wat, zeggen natuurkundige Taishi Ikeda van de Sapienza-universiteit in Rome en collega’s. Zij zien een intrigerende overeenkomst tussen enerzijds zwarte gaten en hun omgeving, en anderzijds een atoomkern of molecuul omringd door elektronen. En daarmee hopen ze nieuwe deeltjes op het spoor te komen.

Lees het volledige artikel op de site van KIJK. Niet de makkelijkste Far Out-aflevering om te schrijven; hoop dat ie een beetje werkt.

Categorieën
Natuurkunde Sterrenkunde

Spiegelmaterie kan neutronenster in zwart gat veranderen

Al sinds de jaren vijftig speculeren natuurkundigen over het bestaan van spiegeldeeltjes. Van zulke deeltjes zouden we hier op aarde nauwelijks iets van merken, maar in neutronensterren is het mogelijk een heel ander verhaal. Het binnenste van deze compacte overblijfselen van zware sterren kan namelijk langzaam veranderen in zogenoemde spiegelmaterie, schrijven theoretisch natuurkundige Zurab Berezhiani van de Italiaanse Universiteit van L’Aquila en collega’s in een onlangs online geplaatst artikel. En met name voor de zwaargewichten onder de neutronensterren is dat geen goed nieuws.

Lees het hele stuk op de site van New Scientist.

Lees verder “Spiegelmaterie kan neutronenster in zwart gat veranderen”