Xenon1T-detector vindt nog geen donkere materie

De onderzoekers van Xenon, een samenwerkingsverband van ruim 165 onderzoekers van 27 mondiale wetenschappelijke instellingen, hebben nieuwe resultaten gepubliceerd waaruit blijkt dat er nog geen deeltjes van donkere materie gevonden zijn.

Het Xenon1T-experiment in het Gran Sasso-laboratorium onder de Italiaanse grond heeft na 279 dagen nog geen bewijs opgeleverd voor de aanwezigheid van donkere materie. De wetenschappers hebben getracht om zogeheten WIMP's te vinden, maar daar zijn nog geen aanwijzingen voor gevonden. Een mogelijke verklaring voor het uitblijven van de vondst is de veronderstelling dat de kans dat de deeltjes tegen gewone materie botsen, kleiner is dan gedacht. Dat kan komen doordat de WIMP's lichter en kleiner zijn, waardoor ze niet zo snel botsen met het vloeibare xenon in de tank. Het kan ook dat de donkere materie uit een ander subatomair deeltje bestaat, iets waar de wetenschappers met Xenon1T ook naar op zoek zijn.

Mede-onderzoek Auke-Pieter Colijn zegt dat werd gehoopt om donkere-materiedeeltjes te vinden. "Maar ze laten zich moeilijk vangen. Over een jaar hebben we een verbeterde detector die tien keer gevoeliger is en dan zijn we hopelijk alsnog de natuur te slim af." Stan Bentvelsen, de directeur van het Nikhef-instituut, stelt dat met het huidige resultaat de speurtocht wel een stuk verder is gebracht. Hij licht toe dat als donkere materie daadwerkelijk wordt ontdekt, de deeltjesfysica compleet overhoop wordt gehaald.

De Xenon1T-detector is een cilindervormig vat dat is gevuld met 1300kg vloeibaar xenon. Het vat bevindt zich in een grote watertank om het experiment zoveel mogelijk af te schermen van omgevingsradioactiviteit, waarbij de berg boven het laboratorium aan de oppervlakte eventuele kosmische straling moet tegenhouden. Het xenon wordt op een temperatuur van -95 graden Celsius gehouden. Als er een botsing had plaatsgevonden tussen donkere materie en xenon, had dat geresulteerd in een zeer kleine lichtflits. Ten opzichte van een eerdere versie is de achtergrondruis van natuurlijke radioactiviteit bij de Xenon1T met een factor 5000 verlaagd, wat mede met de grote hoeveelheid xenon zorgt voor de hoge gevoeligheid van de detector. Eventueel worden vanaf 2019 nog betere meetapparatuur en een nog groter detectorvolume ingezet.

Donkere materie zijn deeltjes waarvan het zwaartekrachteffect is aangetoond, maar die verder niet gemeten kunnen worden worden met conventionele middelen. Dat komt doordat de deeltjes geen interactie aangaan met licht. Wetenschappers houden zich al geruime tijd bezig met het achterhalen van de eigenschappen van donkere materie. Tot nu toe werden er in metingen alleen aanwijzingen gevonden, maar nog geen hard bewijs. In 2016 heeft een Nederlandse hoogleraar, Erik Verlinde, een hypothese gepubliceerd dat donkere materie slechts een illusie is: volgens hem is de gemeten zwaartekracht in sterrenstelsels verklaarbaar op een andere manier.

Reacties (13)

[Nibbz]

Ben erg benieuwd! Hoe dan ook zal de uitkomst interessant zijn.

Ben wel benieuwd wat de andere verklaringen zijn van meneer Verlinde, hoe het universum bij elkaar gehouden word.

[Qiao_Li]

Als je geinteresseerd ben. Hier is een presentatie van Verlinde tijdens de Nederlandse Natuurkunde Conferentie in Veldhoven: https://www.youtube.com/watch?v=25IyrYltPPI

[Nibbz]

Zeker geïnteresseerd! Thnx voor de link!

[Wannial]

Zeker dit gelinkte artikel bekijken dan. In de reacties daar vind je meer filmpjes en uitleg

nieuws: Nederlandse hoogleraar publiceert hypothese over donkere materie als ...

[FlaffTweakr]

Het universum is dan ook een schijf, net als onze aarde, volledig vlak. Hoe geloof jij nu in deze pseudo-wetenschappelijke BS? Planeten en atomen bestaan niet.


/s

[Soldaatje]

Ik heb best veel rode pilletjes genomen maar ben nooit wakker geworden met een stekker in mijn nek.
Toch geloof ik in de Matrix!

[0xygen500]

Hoe check je de betrouwbaarheid van zo'n apparaat?

[locke960]

Heel nauwkeurig werken, alles controleren en alle resultaten eerst proberen uit te leggen in termen van mogelijk bekende oorzaken en die proberen uit te sluiten.
Als je dan nog een resultaat overhebt, publiceren en voorlopige conclusies trekken. Anderen gaan dan aan de slag om jou resultaten te bevestigen of weerleggen door zelf het experiment te herhalen of, nog beter, een andersoortig experiment te doen dat jou resultaten zou moeten bevestigen als ze kloppen.

Als je dan mazzel hebt, heb je 50 jaar later een Nobelprijs.

[Reactie gewijzigd door locke960 op 23 juli 2024 05:45]

[ATS]

Ik blijf het postulaat van donkere materie en donkere energie gek vinden. Het zou een enorm deel van de materie in het universum moeten zijn, maar we hebben geen idee wat het zou moeten zijn... Ocam's razor zegt me dat zo'n verklaring niet de meest voor de hand liggende oplossing is dan. Het is voor de hand liggender dat de huidige theorie gewoon niet klopt. Dat is helemaal niet zo gek: bij nader inzien bleken de wetten van Newton ook niet helemaal te kloppen als je de banen van de planeten wil beschrijven. Maar in plaats van het postuleren van allerlei niet aan te tonen effecten of massa's, gingen mensen als Einstein aan de slag en kwamen met een theorie die niet alleen werkte in het domein waar Newton ook werkt, maar ook de de geobserveerde afwijkingen kon verklaren.

Tijd voor een revisie. Of dat de theorie van Verlinde is weet ik niet, daarvoor zit ik lang, lang niet diep genoeg in de materie. Maar het is wat mij betreft een stap in de goede richting.

[.oisyn]

Ocam's razor zegt me dat zo'n verklaring niet de meest voor de hand liggende oplossing is dan.

Occam's razor zegt dat juist wel, want uit alle data die we hebben (omloopsnelheden van sterren binnen een sterrenstelsel, zwaartekrachtlensen, perturbaties in de kosmische achtergrondstraling, simulaties van het heelal mét donkere materie) lijkt erop te wijzen dat er simpelweg meer deeltjes (massa) aanwezig zijn dan dat we kunnen zien. Alternatieve theorieën, zoals emergente zwaartekracht, dekken meestal niet volledig de lading. Sean Carroll legt dat mooi uit in deze vid, en ook XKCD heeft daar een keer een comic over gemaakt .

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 05:45]

[MSalters]

Ik blijf het postulaat van donkere materie en donkere energie gek vinden. Het zou een enorm deel van de materie in het universum moeten zijn, maar we hebben geen idee wat het zou moeten zijn... Ocam's razor zegt me dat zo'n verklaring niet de meest voor de hand liggende oplossing is dan.

Verklaring? Welke verklaring?

"Donkere materie" beschrijft de eigenschappen die we waarnemen. Het is materie, en het interacteert nauwelijks met licht. Maar daarmee heb je dus een beschrijvong en geen verklaring.

Het punt nu is dat die beschrijving heel erg weinig zegt. Met die twee eigenschappen kunnen we donkere materie inderdaad niet verklaren. Het idee van dit soort experimenten is dat we meer eigenschappen vinden. Dat zou dan kunnen leiden tot een verklaring.

[Verwijderd]

Ik blijf het postulaat van donkere materie en donkere energie gek vinden. Het zou een enorm deel van de materie in het universum moeten zijn, maar we hebben geen idee wat het zou moeten zijn...

De twee sluiten elkaar niet uit. We zien de effecten van donkere materie en kunnen daarvan een hoop meenemen in allerlei modellen als we aannemen dat het zich gedraagt als 'extra massa'. Daar is niks mis mee, de wetenschap heeft dat wel vaker gedaan. Zoek de geschiedenis van de kinetische theorie van gassen maar eens op: die werd in elkaar gezet op basis van volkomen elastisch met elkaar botsende 'deeltjes' (atomen of moleculen) terwijl men in die tijd niet zeker wist of die er wel écht waren. Maar omdat de theorie prima werkte is men gaan redeneren als hierboven. Bij donkere materie zal het net zo gaan. Als we eenmaal weten wat het echt is, waaruit het bestaat dus, zullen we snel verifiëren dat het zich gedraagt (of kan gedragen) als 'extra massa'.

Je hebt Occams scheermes dus helemaal niet nodig. Wel geduld.

[Titan_Fox]

Bekende spreuk : "als iets je nog niet gelukt is betekent dat niet dat je geen vooruitgang hebt geboekt".

Geduld is een schone zaak, vooral in de wetenschap