Een nieuw deeltje, het steriele neutrino, is mogelijk de bron van donkere materie. Deze week kwam zowel een Nederlands als een Amerikaans onderzoeksteam tot die conclusie.
Bron: NASA/ESA
De onderzoekers melden dat ze een indirect signaal hebben gevonden van donkere materie – een goedje dat zo’n 27% van het heelal vult. Astronomen weten nog niet goed wat de mysterieuze materie eigenlijk is, maar toch weten zij zeker dat donkere materie bestaat. Ze zien dat bijvoorbeeld aan de bewegingen van sterren in sterrenstelsels. Deze bewegingen zijn dankzij de zwaartekracht afhankelijk van de hoeveelheid massa in het stelsel. Uit observaties blijkt er veel massa in een stelsel aanwezig te zijn dan we daadwerkelijk kunnen zien: die ‘verstopte’ massa heet donkere materie.
Nieuw soort neutrino
De Leidse sterrenkundige Alexey Boyarsky bekeek röntgenlicht dat afkomstig is van het nabije sterrenstelsel Andromeda. Zijn team ontdekte dat het licht bij een bepaalde frequentie een klein piekje oplevert. Normaal gesproken kunnen astronomen uit de frequentie van zo’n piekje achterhalen naar welke atomen zij kijken. Dat bleek nu niet het geval, de gevonden piek komt namelijk niet overeen met een reeds bekend deeltje. Het onderzoeksteam denkt daarom dat het licht ontstaat wanneer een nieuw soort neutrino uiteenvalt in andere deeltjes.
Het nieuwe deeltje staat bekend als het ‘steriel’ neutrino, omdat het geen interacties aangaat met andere neutrino’s. Het bestaan van het deeltje is al in 1994 geopperd, toen uit de theorie bleek dat het deeltje kan ontstaan bij kernverval. Nu lijken de observaties het bestaan van het steriel neutrino te bevestigen. Omdat het steriel neutrino een massa heeft, kan het misschien de verstopte massa in het heelal verklaren.
Tweede team
Niet alleen de onderzoekers in Leiden zijn dit mogelijke donkere-materie-deeltje op het spoor. Vrijwel tegelijkertijd heeft een onderzoeksteam van de universiteit Harvard, onafhankelijk van het Nederlandse team, dezelfde conclusie getrokken. Of het deeltje echt de donkere materie verklaart, zal moeten blijken uit vervolgonderzoek.
Lees ook: