Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Lichtpuntje in de zoektocht naar donkere materie

De Leidse astrofysicus Alexey Boyarsky en zijn medewerkers hebben mogelijk een spoor van donkere materie geïdentificeerd dat leidt naar een nieuw deeltje: het steriele neutrino. Een onderzoeksgroep in Harvard deed dezelfde ontdekking op nagenoeg hetzelfde moment.

Steriele neutrino heeft massa

De twee groepen maakten deze week bekend dat ze een indirect signaal gevonden hebben van donkere materie in het spectrum van zeer verafgelegen sterrenstelsels. Ze deden de ontdekking onafhankelijk van elkaar, maar kwamen tot dezelfde conclusie: in het röntgenspectrum van de Andromeda-nevel is een heel klein piekje verborgen, bij een frequentie die met geen enkele bekende atoomovergang verklaard kan worden. De onderzoekers schrijven het toe aan het uit elkaar vallen van een nieuw soort neutrino, dat ‘steriel’ genoemd wordt omdat het met de andere bekende neutrino’s geen interactie heeft. Het steriele neutrino heeft wel een massa, en zou dus verantwoordelijk kunnen zijn voor de ontbrekende donkere materie.

Geringe uitbreiding standaardmodel voor elementaire deeltjes

De eerste aanwijzingen voor het bestaan van donkere materie in het heelal zijn al meer dan tachtig jaar oud, maar nog steeds is het een raadsel waar deze onzichtbare materie uit bestaat. Steriele neutrino’s zijn een heel aantrekkelijke kandidaat voor het donkere materiedeeltje, omdat ze maar een geringe uitbreiding vragen van het bekende en uitvoerig geteste standaardmodel voor elementaire deeltjes. Boyarsky en collega’s hebben deze uitbreiding van het standaardmodel al een tijd klaar liggen. Het wachten was op een eerste waarneming van het mysterieuze deeltje. Metingen bij hogere resolutie zullen snel meer duidelijkheid brengen, en er is goede hoop dat de ontdekte spectraallijn het ontbrekende massa probleem eindelijk uit de wereld kan helpen.

Credits

Boyarsky werkt als assistant professor bij het Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde (LION) en doet onderzoek naar donkere materie en het vroege heelal. De ontdekking van het verval van het steriele neutrino deed de groep van Boyarsky samen met Oleg Ruchayskiy, als wetenschapper werkzaam bij de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland.

Zie ook

 

Fundamentals of Science is een van de profileringsgebieden in het onderzoek van de Universiteit Leiden.