85 procent van de massa in ons heelal lijkt te bestaan uit donkere materie: deeltjes die we niet kunnen zien, maar die met hun zwaartekracht wel hun omgeving beïnvloeden. Eén hypothetisch deeltje waar deze donkere uit zou kunnen bestaan, is het axion. Een team van vier Amerikaanse natuurkundigen stelt nu dat deze deeltjes weleens de oorzaak zouden kunnen zijn van een overschot aan röntgenstraling afkomstig van neutronensterren. Anderen zijn niet overtuigd.
Tag: deeltjes
Categorieën
Wat heeft XENON1T gezien?
Dé gedoodverfde oplossing voor het donkere-materie-probleem is al decennialang de WIMP, voluit weakly interacting massive particle. De vele experimenten die zijn opgetuigd om dit deeltje te vinden, hebben echter nooit een steekhoudende ontdekking kunnen claimen. Wel is met de gevoeligste WIMP-zoeker tot nu toe, XENON1T, iets anders interessants gezien – misschien wel de eerste tekenen van een alternatieve donkere-materie-kandidaat.
Lees het hele bericht op de site van New Scientist.
Erg interessant resultaat. En waar mijn verstand zegt ‘het zal wel weer wegsmelten, of er blijkt een heel aardse verklaring voor’, hoop ik natuurlijk stiekem dat het wél het eerste teken van iets echt nieuws is. Zoals het axion. Dat zou me toch wat zijn. Maar goed, voor nu: hoed je voor al te veel hype en wacht geduldig meer resultaten af. En lees intussen toch maar vast hoofdstuk 9 van De deeltjessafari, over axionen. Gewoon, voor de zekerheid.
Overleden grootouder
Overigens is een van de grootouders van het axion, theoretisch natuurkundige Roberto Peccei, begin deze maand op 78-jarige leeftijd overleden. Samen met collega Helen Quinn bedacht hij eind jaren zeventig het Peccei-Quinn-mechanisme, een oplossing voor een probleem rond de sterke kracht die als bonus een extra deeltje oplevert: het axion. Helaas heeft hij dus het prikkelende resultaat van XENON1T niet meer mogen meemaken.
Het klinkt als een wat gekke hobby van natuurkundigen: neem een atoom – oftewel: een atoomkern omringd door een of meer elektronen – en vervang vervolgens één zo’n elektron door een zwaarder deeltje. Eerder lukte dat onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut voor Quantumoptica al met waterstof en het muon, een deeltje dat zo’n tweehonderd keer zoveel weegt als een elektron. Nu hebben wetenschappers van hetzelfde instituut het trucje herhaald met helium en een negatief geladen pion; een deeltje dat is opgebouwd uit een quark en een antiquark. Als ze het maken van dit soort exotische atomen nog beter onder de knie krijgen, kunnen ze daarmee de massa van het pion bepalen met een grotere precisie dan ooit.
Lees het hele bericht op de site van New Scientist.
Eerder schreef ik trouwens voor KIJK over het hierboven aangehaalde onderzoek waarbij een elektron door een muon werd vervangen, zowel in 2010 als in 2013. (Helaas sinds de meest recente site-restyling zonder auteursvermelding, maar écht, beide stukken zijn van mij…)
Categorieën
De eerste serieuze zoektocht naar dyonen
Zelfs onder deeltjesfysici zal het woord dyon vooral associaties oproepen met de Franse stad Dijon. Toch is het wel degelijk ook de naam van een deeltje. Althans, van een hypothetisch deeltje. Oftewel: een deeltje dat volgens theoretisch natuurkundigen best zou kunnen bestaan, maar waarvan hun experimentele collega’s nog nooit een overtuigend teken hebben gezien. Nu gaat het bij het dyon om een zo obscuur deeltje dat daar ook nooit serieus naar is gezocht. Tot nu dan, want de wetenschappers achter het niet veel minder obscure experiment MoEDAL hebben er onlangs een uitgebreide speurtocht naar afgerond.
Lees deze afleveringen uit mijn reeks ‘Far out’ op de KIJK-site! Links naar eerdere afleveringen vind je hier.
De opmerking in het intro dat het dyon ‘geen theoretisch probleem op zou lossen’ is overigens niet van mij – maar ik kan me er op zich in vinden. Er bestaan wel degelijk theorieën die dyonen voorspellen, maar de case voor dit deeltje is een stuk minder overtuigend dan voor, zeg, supersymmetrische deeltjes of axionen. (En ook die deeltjes zouden heel goed níét kunnen bestaan.)
Meer weten over magnetische monopolen, waar de dyonen een variant op vormen? Lees hoofdstuk zes van mijn boek De deeltjessafari!
Op de zuidpool is de jacht op neutrino’s al een tijdje geopend. Zo is er het experiment IceCube, dat een kubieke kilometer aan ijs monitort op signalen van deze deeltjes. Ook speurt de ballon ANITA ernaar, vanaf een hoogte van 37 kilometer. Toch werken fysici hard aan nóg een methode, waarbij radiogolven op het ijs worden afgevuurd. Die zou namelijk neutrino’s kunnen meten die bij zowel IceCube als ANITA grotendeels buiten de boot vallen.
Lees het hele bericht op de site van New Scientist.
Categorieën
Bovengrens massa graviton bepaald
Bij de zwaartekracht zou een deeltje moeten horen – en naar verwachting weegt dat deeltje niets. Toch heeft een team van Franse sterrenkundigen de mogelijkheid bekeken dat het een heel kleine massa heeft.
Lees het hele bericht op de site van New Scientist. Een heel hoofdstuk over gravitonen vind je in mijn tweede boek, De deeltjessafari.
Op 24 mei overleed de natuurkundige Murray Gell-Mann op 89-jarige leeftijd; na Leon Lederman weer een kleurrijke legende uit het veld van de deeltjesfysica die we voortaan moeten missen.
Om Gell-Mann te herdenken en een aantal van zijn bijdragen in herinnering te brengen, een licht bewerkt fragment uit mijn boek De deeltjesdierentuin (verschenen in 2012, inmiddels toe aan zijn tiende druk), waarin hij een hoofdrol speelt.
Wie het onderwerp een beetje volgt online, weet dat er online flink wat afgemopperd is op de Future Circular Collider (FCC), een voorstel voor een deeltjesversneller met een omtrek van 100 kilometer. Het argument in een notendop: we hebben vanuit de theorie geen overtuigende voorspellingen die zeggen dat we iets zullen vinden met zo’n versneller, dus is het onverantwoord om er miljarden aan uit te geven. Voor het aprilnummer van KIJK schreef ik een artikel over de kwestie. Daarbij nog een fiks kader over de vraag of de FCC nog zin heeft als China zo’n versneller gaat bouwen. Lees hier de inleiding van het artikel.
Gisteren zou Japan meer duidelijkheid geven met betrekking tot de International Linear Collider (ILC), zo hoopte de natuurkundige gemeenschap. Het land is namelijk de enige overgebleven kandidaat voor de locatie van deze deeltjesversneller met een lengte van 20 kilometer, waarmee het in 2012 ontdekte higgsdeeltje in detail is te bestuderen. Het Japanse ministerie van onderwijs, cultuur, sport en wetenschap heeft echter aangegeven nog steeds niet klaar te zijn om de knoop door te hakken, bleek op een bijeenkomst van het International Committee for Future Accelerators.
Lees het hele bericht op de site van De Ingenieur.
Meer deeltjesversnellerverhalen in de komende nummers van De Ingenieur (over of de Future Circular Collider ook zou kunnen profiteren van geavanceerdere technologie) en KIJK (over de kritiek op de Future Circular Collider en diens Chinese concurrent).
Categorieën
De deeltjesdierentuin krijgt tiende druk!
Mijn eerste boek, De deeltjesdierentuin, loopt blijkbaar nog steeds goed genoeg voor een nieuwe druk, de tiende inmiddels! Toegegeven, daarbij gaat het niet om een megagrote hoeveelheid exemplaren, maar toch: niet slecht, voor een boek dat alweer ruim zes jaar in de winkel ligt.
Niet dat die zes jaar het boek achterhaald maken, overigens. Ik had graag gezegd dat er sinds het higgsdeeltje nog een hele rits nieuwe ontdekkingen zijn gedaan, maar vooralsnog valt de opbrengst van het post-higgs-tijdperk tegen.
Overigens denk ik niet dat mijn andere twee boeken, De deeltjessafari en Verstoppertje spelen met aliens, nog nieuwe drukken gaan krijgen – dus als ze nog op je verlanglijstje staan, koop ze dan maar gewoon even snel. Wie weet is er over een tijdje niet meer aan te komen…