Bestaat donkere materie wel?

quote:

Op vrijdag 22 maart 2013 08:51 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
21-03-2013

Heelal bevat meer donkere materie, minder donkere energie

[ afbeelding ]

Wetenschappers hebben vandaag de meest gedetailleerde kaart van de kosmische achtergrondstraling – de 'afgekoelde' straling van de oerknal – gepresenteerd die ooit is gemaakt. De kaart is gebaseerd op gegevens van de Europese satelliet Planck.

De meest gedetailleerde kaart ooit... En toch is het plaatje maar 220 pixels hoog .

quote:

Op woensdag 25 juni 2014 15:15 schreef SiGNe het volgende:

[..]

Moet dat niet Giga-elektronvolt zijn? Higg-Boson is al 125,3GeV, 3,55 KeV lijkt me dan zo weinig...

In het artikel staat dat de meting door röntgenspectra is bevestigd. Röntgenstraling heeft een energie in de orde van een paar tot enkele honderden keV. Dit lijkt me dus correct.

Je moet dit volgens mij ook niet zien als de energie van een nieuw deeltje ofzo, maar van het foton dat wordt uitgezonden bij een overgang tussen twee energieniveaus van een deeltje, zoals een foton dat wordt uitgezonden als een elektron terugvalt naar een lager energieniveau in een atoom. Hierbij zou een energie van een paar GeV wel heel extreem zijn (al zou dit bij donkere materie misschien wel kunnen, we weten immers nog steeds niet wat het is).

quote:

Op woensdag 25 juni 2014 21:51 schreef Alrac4 het volgende:

[..]

In het artikel staat dat de meting door röntgenspectra is bevestigd. Röntgenstraling heeft een energie in de orde van een paar tot enkele honderden keV. Dit lijkt me dus correct.

Je moet dit volgens mij ook niet zien als de energie van een nieuw deeltje ofzo, maar van het foton dat wordt uitgezonden bij een overgang tussen twee energieniveaus van een deeltje, zoals een foton dat wordt uitgezonden als een elektron terugvalt naar een lager energieniveau in een atoom. Hierbij zou een energie van een paar GeV wel heel extreem zijn (al zou dit bij donkere materie misschien wel kunnen, we weten immers nog steeds niet wat het is).

Hoe dan ook blijft het geweldig dat we er door logisch denken gewoon achter kunnen komen wat het is.
Net als met de Higgs Boson, berekenen dat ie moet bestaan en dan met lab. proeven het bestaan bewijzen

En dan te bedenken dat we met quantum-mechanica echt nog helemaal aan het begin staan... de mogelijkheden in die dimensie zijn echt eindeloos.

quote:

Op woensdag 25 juni 2014 21:51 schreef Alrac4 het volgende:

[..]

In het artikel staat dat de meting door röntgenspectra is bevestigd. Röntgenstraling heeft een energie in de orde van een paar tot enkele honderden keV. Dit lijkt me dus correct.

Je moet dit volgens mij ook niet zien als de energie van een nieuw deeltje ofzo, maar van het foton dat wordt uitgezonden bij een overgang tussen twee energieniveaus van een deeltje, zoals een foton dat wordt uitgezonden als een elektron terugvalt naar een lager energieniveau in een atoom. Hierbij zou een energie van een paar GeV wel heel extreem zijn (al zou dit bij donkere materie misschien wel kunnen, we weten immers nog steeds niet wat het is).

Een verklaring voor het piekje in de röntgenstraling is het verval van een right handed (sterile) neutrino naar een left handed (active) neutrino waarbij een foton wordt uitgezonden. De massa van de sterile neutrino is 2 keer de energie van de foton dus iets boven de 7 keV.

quote:

Op donderdag 26 juni 2014 20:34 schreef Rickerd het volgende:

[..]

Een verklaring voor het piekje in de röntgenstraling is het verval van een right handed (sterile) neutrino naar een left handed (active) neutrino waarbij een foton wordt uitgezonden. De massa van de sterile neutrino is 2 keer de energie van de foton dus iets boven de 7 keV.

Hoe weten ze de massa van dit neutrino? Zelfs van de neutrino's in het standaard model is de massa nog niet bekend. Of volgt uit een of andere theorie dat de energie van het foton de helft van de neutrino massa is?

Verder dacht ik dat theorieën over neutrino's als donkere materie al waren afgeschoten. Waren dat dan theorieën met alleen maar left handed neutrino's? Ze zeggen hier namelijk dat dit een serieuze optie is.

De massa's van de neutrinos in het SM zijn inderdaad niet bekend, er is alleen een boven limiet. Wel is het verschil in massas van de active neutrinos erg goed bekend.
De massa van het sterile neutrino kan volgens mij bepaald worden uit de behoudswetten.

Left handed neutrinos zijn volgens mij nooit een optie geweest voor dark matter. Het is inderdaad een serieuze kandidaat, maar er bestaan nog wel aardig wat twijfels. Het piekje in de x-ray spectra zou ook een onbekende plasma emissie lijn kunnen zijn.

quote:

Op vrijdag 10 augustus 2012 20:34 schreef Twiitch het volgende:
Heeft donkere materie eigenlijk een verbintenis met donkere energie? Of gooien de natuurkundigen voor alles wat ze (nog) niet begrijpen maar het bijvoeglijk naamwoord "donkere"?

Ook wetenschappers zijn mensen, gebruiken 'politiek' (emotie). In de politiek wordt ook van alles gelabeld en is een en al emotie...
Een stickertje erop en andere wetenschappers nemen het vaak klakkeloos over, en gaan op die gedachte verder denken (dit heet copycatten, een onbewust proces, m.a.w onze evolutie zit ons in de weg)
Wetenschap is haast een soort zwarte magie geworden met die termen en de LHC en bezig zijn op Aarde het universum en de ruimte proberen te doorgronden i.p.v je er als mensheid verder in gaan begeven (net zoals de ondekkingreizigers op ondekkingsreis gingen) Zodra de mens zelf op andere planeten aanwezig zal zijn, zal er automatisch ander inzicht ontstaan door ondekkingen (want alle materie komt uit sterren).De ruimte zit bordevol energie. Donkere energie en materie is dus eigenlijk licht, een zwart gat net zo, er is niets zwarts aan (een label dus, en die kan je op het verkeerde been zetten.

02-07-2014

Is donkere materie een 'quantumvloeistof'?


Simulatie van de kern van een sterrenstelsel volgens de nieuwe theorie. (T. Broadhurst)

Tom Broadhurst, een Britse kosmoloog die verbonden is aan de Universiteit van Baskenland, heeft in Nature Physics, samen met onderzoekers van de Nationale Universiteit van Taiwan, een nieuwe theorie gepubliceerd voor de mysterieuze donkere materie in het heelal. Die zou misschien niet uit elementaire deeltjes bestaan, zoals algemeen wordt aangenomen, maar uit een extreem koude 'quantumvloeistof' - een zogeheten Bose-Einstein-condensaat. Zo'n condensaat bestaat uit een groot aantal deeltjes die collectief dezelfde quantumgolffunctie hebben.

Broadhurst en zijn collega's denken dat golven in deze 'quantumvloeistof' verantwoordelijk zijn geweest voor het ontstaan van de groteschaalstructuur van het heelal. Met hun nieuwe theorie kunnen ze in ieder geval bepaalde eigenschappen van dwergsterrenstelsels beter verklaren dan mogelijk is met de 'traditionele' kijk op donkere materie. (GS)

(allesoversterrenkunde)

The quiet search for dark matter deep underground
In which the author travels to South Dakota to visit a gold mine—housing LUX.

quote:

Op donderdag 3 juli 2014 08:47 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
02-07-2014

Is donkere materie een 'quantumvloeistof'?

[ afbeelding ]

Zeer interessant.. Zie ook deze publicatie:

quote:

BEC dark matter can explain collisions of galaxy clusters

We suggest that the dark matter model based on Bose Einstein condensate or scalar field can
resolve the apparently contradictory behaviors of dark matter in the Abell 520 and the Bullet
cluster. During a collision of two galaxies in the cluster, if initial kinetic energy of the galaxies is
large enough, two dark matter halos pass each other in a soliton-like way as observed in the Bullet
cluster. If not, the halos merge due to the tiny repulsive interaction among dark matter particles as
observed in the Abell 520. This idea can also explain the origin of the dark galaxy and the galaxy
without dark matter.

quote:

Op dinsdag 8 juli 2014 20:32 schreef Perrin het volgende:

[..]

Zeer interessant.. Zie ook deze publicatie:

[..]

15-07-2014

Verdeling donkere materie vertoont veel dichtheidspieken


De verdeling van donkere materie (wit) en de ligging van clusters van sterrenstelsels (blauwe cirkels). (CFHT)

Door precisiemetingen aan de morfologie van ruim vier miljoen ver verwijderde sterrenstelsels hebben astronomen een kaart kunnen samenstellen van de verdeling van donkere materie in het heelal. Donkere materie vertegenwoordigt naar schatting 80% van alle materie in het heelal; vermoedelijk gaat het om een onbekend type elementair deeltje.

De zwaartekracht van donkere materie heeft een klein maar meetbaar effect op de beeldjes van verre sterrenstelsels: hun licht wordt enigszins afgebogen door de zogeheten microzwaartekrachtlenswerking. Met de 3,6-meter Canada-France-Hawaii Telescope op Mauna Kea, Hawaii, zijn opnamen gemaakt van een langgerekte strook aan de sterrenhemel met een oppervlakte van 170 vierkante graden, en van ruim vier miljoen sterrenstelsels in dit gebied zijn metingen verricht aan de minieme vervormingen als gevolg van microzwaartekrachtlenswerking. Op basis daarvan kon vervolgens een kaart worden samengesteld met de verdeling van donkere materie. Het hier afgebeelde gebied beslaat slechts 4 vierkante graden - 2,5% van de complete survey.

Statisctisch onderzoek aan de dichtheidspieken in de verdeling van de donkere materie geeft hopelijk meer informatie over de evolutie van het heelal (m.n. het ontstaan van de groteschaalstructuur van clusters en superclusters) en de ware aard van de donkere materie. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)

(allesoversterrenkunde)

quote:

Two Big Dark Matter Experiments Gain US Support
The Department of Energy and the National Science Foundation announced on Friday that they will try to fund two major experiments to detect particles of the mysterious dark matter whose gravity binds the galaxies instead of just one. The decision allays fears that the funding agencies could afford only one experiment to continue the search for so-called weakly interacting massive particles, or WIMPs.

Steriele neutrino's... weer een idee van Pontecorvo dat gaat uitkomen?

Ik ben net terug van een korte vakantie waar ik het boek 'a universe from nothing' van Lawrence Krauss nog eens goed heb doorgespit.

Sowieso leuk om te lezen over bijvoorbeeld de rivaliteit tussen de verschillende teams die bezig waren met het bepalen van de snelheid van de expansie en de verandering daarin. Toch blijven er voor mij ook een aantal zaken nogal onduidelijk:

- hoe komt men eigenlijk tot de verhouding donkere materie / donkere energie? (30 / 70).

- is 'donkere energie' energie in de reguliere zin van het woord? En zo ja, zou die energie dan niet volgens E=MC^2 een massa moeten hebben die juist zorgt voor aantrekking, en niet voor afstoting?

Houdt men wel rekening met het feit dat het heelal een som is van alle relativistische mogelijkheden?
Je kan het heelal niet beschouwen als een 3d bol wat zich vanaf de oerknal heeft verspreid, op sommige plaatsen is de ruimtetijd stukken compacter dan op andere plaatsen.

quote:

Op vrijdag 18 juli 2014 12:51 schreef Molurus het volgende:
Ik ben net terug van een korte vakantie waar ik het boek 'a universe from nothing' van Lawrence Krauss nog eens goed heb doorgespit.

Sowieso leuk om te lezen over bijvoorbeeld de rivaliteit tussen de verschillende teams die bezig waren met het bepalen van de snelheid van de expansie en de verandering daarin. Toch blijven er voor mij ook een aantal zaken nogal onduidelijk:

- hoe komt men eigenlijk tot de verhouding donkere materie / donkere energie? (30 / 70).

je meet de hoeveelheid donkere materie
je neemt de hoeveelheid (donkere) energie die nodig is om voor de versnelde uitzetting van het heelal te zorgen.
je vergelijkt die twee met elkaar
de verhouding 30/70 is zo omdat het momenteel zo is en de hoeveelheid donkere energie zal alleen maar toenemen met de expansie van het heelal

quote:

- is 'donkere energie' energie in de reguliere zin van het woord? En zo ja, zou die energie dan niet volgens E=MC^2 een massa moeten hebben die juist zorgt voor aantrekking, en niet voor afstoting?

In de formules Kraus gebruikt staat de kosmologische constante aan de linkerkant terwijl massa en energie rechts staan.
De donkere energie van een ruimte is dan het volume van die ruimte maal de kosmologische constante.
Omdat de constante aan de linkerkant staat wordt de donkere energie in die ruimte negatief ten opzichte van normale energie en zorgt daardoor voor een negatieve aantrekkingskracht.

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 14:06 schreef Mr.44 het volgende:

[..]

je meet de hoeveelheid donkere materie

Hoe doet men dat precies? En hoe weet men dat het gaat om iets anders dan reguliere materie en ook iets anders dan donkere energie?

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 14:06 schreef Mr.44 het volgende:

je neemt de hoeveelheid (donkere) energie die nodig is om voor de versnelde uitzetting van het heelal te zorgen.

Dat deel was me inderdaad duidelijk. Maar ik mis een stap, die in elk geval niet in het boek in detail wordt toegelicht.

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 14:06 schreef Mr.44 het volgende:

[..]

In de formules Kraus gebruikt staat de kosmologische constante aan de linkerkant terwijl massa en energie rechts staan.
De donkere energie van een ruimte is dan het volume van die ruimte maal de kosmologische constante.
Omdat de constante aan de linkerkant staat wordt de donkere energie in die ruimte negatief ten opzichte van normale energie en zorgt daardoor voor een negatieve aantrekkingskracht.

Hmm.... interessant. Is er dan ook sprake van 'negatieve massa'? Lijkt me ook weer wat vreemd... massa is een verzetten tegen versnelling. Dat zou betekenen dat iets met een negatieve massa uit zichzelf versnelt.

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 14:11 schreef Molurus het volgende:

[..]

Hoe doet men dat precies? En hoe weet men dat het gaat om iets anders dan reguliere materie en ook iets anders dan donkere energie?

Deze afbeelding staat ook in het boek.
Dit is de gemeten massa in een melkwegcluster.
De massa is gemeten dankzij het feit dat massa als een lens kan werken en hoeveel massa er op ieder punt zou moeten zitten om dat effect te verkrijgen.
ieder punt is een melkweg, zichtbare materie.
de massa die om de punten heen zit is een onzichtbare massa in lege ruimte en binnen de melkwegstelsels zelf

quote:

[..]

Dat deel was me inderdaad duidelijk. Maar ik mis een stap, die in elk geval niet in het boek in detail wordt toegelicht.

welke stap?

quote:

[..]

Hmm.... interessant. Is er dan ook sprake van 'negatieve massa'? Lijkt me ook weer wat vreemd... massa is een verzetten tegen versnelling. Dat zou betekenen dat iets met een negatieve massa uit zichzelf versnelt.

Als tachyonen theoretisch mogelijk zijn

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:18 schreef Mr.44 het volgende:

[..]

[ afbeelding ]
Deze afbeelding staat ook in het boek.
Dit is de gemeten massa in een melkwegcluster.
De massa is gemeten dankzij het feit dat massa als een lens kan werken en hoeveel massa er op ieder punt zou moeten zitten om dat effect te verkrijgen.
ieder punt is een melkweg, zichtbare materie.
de massa die om de punten heen zit is een onzichtbare massa in lege ruimte en binnen de melkwegstelsels zelf

[..]

welke stap?

Het onderscheid tussen 'normale massa' en 'massa in de vorm van donkere materie' in het bovenstaande plaatje. Wat men daar meet is massa, ongeacht wat voor massa het is.

Hoe weet men welk deel daarvan geen normale massa is?

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:18 schreef Mr.44 het volgende:

[..]

Als tachyonen theoretisch mogelijk zijn

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:22 schreef Molurus het volgende:

[..]

Het onderscheid tussen 'normale massa' en 'massa in de vorm van donkere materie' in het bovenstaande plaatje. Wat men daar meet is massa, ongeacht wat voor massa het is.

Hoe weet men welk deel daarvan geen normale massa is?

omdat het ook zit op plekken waar geen melkwegstelsels zitten en wat er tussen de melkwegstelsels zit onzichtbaar is in het complete spectrum waarin telescopen kunnen kijken.
dus er zit een massa (of iets wat hetzelfde effect heeft als massa) die we niet kunnen zien, een donkere materie.
de afbeelding staat trouwens op bladzijde 57 van de Nederlandse vertaling en de cluster zelf op 55

quote:

[..]

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:34 schreef Mr.44 het volgende:

[..]

omdat het ook zit op plekken waar geen melkwegstelsels zitten en wat er tussen de melkwegstelsels zit onzichtbaar is in het complete spectrum waarin telescopen kunnen kijken.
dus er zit een massa (of iets wat hetzelfde effect heeft als massa) die we niet kunnen zien, een donkere materie.

Maar goed... de meeste gewone materie geeft ook geen licht. Hoe bepaal je welk deel van de reguliere materie 'zichtbaar' is met telescopen? Zo'n cluster kan behoorlijk gevuld zijn met gewoon stof zonder dat we dat zien met telescopen. Hoe kan de conclusie getrokken worden dat het gaat om iets fundamenteel anders dan wat wij kennen als reguliere materie?

Het is iets dat Krauss in zijn lezing op youtube ook achterwege laat... 'omdat het teveel tijd zou kosten om uit te leggen'.

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:34 schreef Mr.44 het volgende:

de afbeelding staat trouwens op bladzijde 57 van de Nederlandse vertaling en de cluster zelf op 55

Ja, ik ben vanzelfsprekend bekend met dit plaatje.

quote:

Op zaterdag 19 juli 2014 15:39 schreef Molurus het volgende:

[..]

Maar goed... de meeste gewone materie geeft ook geen licht. Hoe bepaal je welk deel van de reguliere materie 'zichtbaar' is met telescopen? Zo'n cluster kan behoorlijk gevuld zijn met gewoon stof zonder dat we dat zien met telescopen. Hoe kan de conclusie getrokken worden dat het gaat om iets fundamenteel anders dan wat wij kennen als reguliere materie?

Maar gewone materie heeft wel interactie met licht.
als een stofwolk maar dicht genoeg is kan je die zien omdat je niet (minder) ziet wat erachter zit.
een sterke supernova zou stof buiten een melkwegstelsel kunnen belichten en zichtbaar maken.

Daarnaast gedragen sterren in melkwegstelsels zich vreemd. Sterren hebben grofweg dezelfde rotatiesnelheid rond het centrum van een stelsel als sterren aan de rand van dat stelsel, terwijl objecten aan de rand een lagere snelheid zouden moeten hebben.
Één van de mogelijke oplossingen hiervoor is donkere materie.

quote:

Het is iets dat Krauss in zijn lezing op youtube ook achterwege laat... 'omdat het teveel tijd zou kosten om uit te leggen'.

[..]

Ja, ik ben vanzelfsprekend bekend met dit plaatje.

09-09-2014

Donkere materie verklaart ontbrekende sterrenstelsels

In het vroege universum raakte donkere materie verspreid door het heelal dankzij interacties met deeltjes als fotonen en neutrino’s, menen Engelse en Franse kosmologen. Daardoor zijn er nu minder sterrenstelsels in de nabijheid van de Melkweg dan modellen voorspellen.


De twee verschillende donkere-materie-modellen. De kleuren laten de dichtheid van donkere materie zien (rood is een hoge dichtheid, blauw is een lage dichtheid). Links is het oude model te zien: rondom donkere-materie-clusters zijn veel sterrenstelsels gevormd. Rechts is het nieuwe model te zien: de donkere materie is verspreid, en daardoor zijn er minder sterrenstelsels ontstaan.
Bron: Durham University

Een publicatie in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society lijkt een oud kosmologisch raadsel op te lossen. Wetenschappers vragen zich al jarenlang af waarom er minder sterrenstelsels in de buurt van de Melkweg zijn dan kosmische modellen voorspellen. Het team van Engelse en Franse kosmologen oppert dat het antwoord bij donkere materie ligt.

Donkere materie
Donkere materie is een goedje dat een groot deel van het universum vult. Hoewel we het niet kunnen observeren, weten we wel dat het bestaat. Bewegingen van en in sterrenstelsels laten namelijk zien dat ‘iets’ aan de stelsels trekt. Deze zwaartekracht kan alleen afkomstig zijn van een (onzichtbare) materievorm.

De kosmologen stellen in hun artikel dat donkere-materie-deeltjes niet alleen interacties zijn aangegaan dankzij de zwaartekracht, maar dat ze in het vroege heelal ook interacties hebben gehad met lichtdeeltjes (fotonen) en neutrino’s. Door deze interacties zouden de donkere-materie-deeltjes meer verspreid zijn geraakt in de ruimte dan kosmologen voorheen dachten.

Sterrenstelsels
Dat zou de vorming van sterrenstelsels aardig in de weg hebben gezeten. Sterrenstelsels zijn gevormd rondom klonteringen van donkere materie. In deze klonters raakte gas gevangen waar uiteindelijk sterren uit vormden. Als donkere materie tijdens deze vormingsperiode meer verspreid was dan voorheen gedacht, zouden er minder plekken met dergelijke klonters zijn, en zijn er dus ook minder sterrenstelsels geboren.

Deeltjes
Met simulaties gingen de onderzoekers na hoe sterk de interacties tussen de donkere-materie-deeltjes en fotonen en neutrino’s moesten zijn, om het plaatje te verkrijgen dat we vandaag de dag in de kosmos zien. De vondst is daarom ook van belang voor deeltjesfysici, die uit de simulaties wat kunnen leren over de interacties tussen donkere materie en andere deeltjes.

(newscientist.nl)

07-10-2014

Donkere materie bestaat niet uit bosonische super-WIMPs


De Japanse XMASS-detector. (Kavli IPMU)

Japanse onderzoekers hebben met de XMASS-detector geen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van zogeheten bosonische super-WIMPs - hypothetische deeltjes die een mogelijke verklaring zouden kunnen vormen voor de donkere materie in het heelal. Het bestaan van de lichte deeltjes, die vrijwel geen wisselwerking met 'normale' materie zouden vertonen, was gesuggereerd omdat de populaire kandidaat voor de donkere materie - de supersymmetrische WIMP, of weakly interacting massive particle - tot nu toe nog steeds niet is gevonden. Bovendien stemmen de waarnemingen van de materieverdeling in het heelal op de schaal van individuele sterrenstelsels en dwergstelsels niet goed overeen met de voorspellingen van modellen met supersymmetrische WIMPs.

De XMASS-detector, die gebruik maakt van een ton vloeibaar xenongas om zeldzame interacties van onbekende elementaire deeltjes te registreren, heeft echter geen aanwijzingen gevonden voor het alternatief van de bosonische super-WIMPs. Daarmee blijft de donkere materie vooralsnog even raadselachtig als ze altijd al is geweest. De resultaten van het Japanse experiment zijn gepubliceerd in Physical Review Letters. (GS)

(allesoversterrenkunde)

09-10-2014

Melkweg bevat minder donkere materie dan gedacht


Artist’s impression van de Melkweg en zijn halo van donkere materie (blauw gekleurd, maar in werkelijkheid onzichtbaar). (ESO/L. Calįada)

Nieuwe onderzoek laat zien dat de Melkweg veel minder donkere materie bevat dan tot nu toe werd gedacht. De ontdekking kan een netelig astronomisch probleem uit de weg ruimen (The Astrophysical Journal, 10 oktober).

Al een tijdje is bekend dat het heelal voor het overgrote deel bestaat uit spul dat we niet begrijpen. De materie waaruit sterren, planeten en wijzelf bestaan vertegenwoordigt maar vier procent van het totaal. Ongeveer een kwart bestaat uit donkere materie – materie die geen waarneembare vorm van straling uitzendt – de rest uit zogeheten donkere energie.

Australische astronomen hebben nu de hoeveelheid donkere materie in de Melkweg bepaald door de snelheden te meten waarmee sterren rond het Melkwegcentrum draaien. Daarbij is voor het eerst ook nauwkeurig gekeken naar de bewegingen van zware, heldere sterren in de buitenste delen van de Melkweg. In die zogeheten halo bevindt zich het overgrote deel van de donkere materie.

De meetresultaten laten zien dat de hoeveelheid donkere materie in de Melkweg 'maar' 800 miljard zonsmassa's bedraagt. Dat is de helft van eerdere schattingen.

De nieuwe meetwaarde zou het probleem van de ontbrekende 'satellieten' kunnen oplossen. Modelberekeningen op basis van veel grotere hoeveelheden donkere materie lieten namelijk zien dat er rond ons Melkwegstelsel zeker vijf grote satellietstelsels zouden moeten cirkelen.

Met de nieuwe bepaling van de hoeveelheid donkere materie daalt dat verwachte aantal naar drie. En dat is precies het aantal grote begeleiders dat we zien: de Grote Magelhaense Wolk, de Kleine Magelhaense Wolk en het Sagittarius-dwergstelsel. (EE)

(allesoversterrenkunde)

16-10-2014

Donkere materie opgespoord?


Deze schets (niet op schaal) toont axionen (blauw) die van de zon weg stromen en in het aardmagnetische veld (rood) worden omgezet in röntgenstraling (oranje). (University of Leicester)

Ruimtewetenschappers van de universiteit van Leicester hebben een merkwaardig röntgensignaal aan de hemel gedetecteerd – een signaal dat wel eens inzicht zou kunnen geven in de aard van de geheimzinnige donkere materie. Het signaal zou afkomstig zijn van axionen – deeltjes waarvan het bestaan wel is voorspeld, maar die nog nooit zijn waargenomen (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20 oktober).

Het vreemde signaal is opgespoord in de zogeheten röntgenachtergrond – een röntgenkaart van de hemel waarvan alle heldere afzonderlijke bronnen zijn afgetrokken. Die röntgenachtergrond lijkt kleine, seizoensafhankelijke veranderingen te vertonen, waar geen voor de hand liggende verklaring voor bestaat, maar die de voorspelde signatuur van axionen vertonen.

De axionen zouden afkomstig zijn uit de kern van de zon. Wanneer zulke deeltjes terechtkomen in het magnetische veld van de aarde worden ze omgezet in röntgenstraling. En voorspeld wordt dat het röntgensignaal van axionen op zijn grootst is wanneer we door de zonkant van dat magnetische veld kijken, waar het op zijn sterkst is.

Geschat wordt dat 85% van alle materie in het heelal uit donkere materie bestaat. Donkere materie is niet waarneembaar met telescopen, maar verraadt zijn bestaan door de aantrekkingskracht die hij op gewone materie en op licht uitoefent. (EE)

(allesoversterrenkunde)

19-11-2014

Is dit dé manier om donkere materie te vinden?


Geschreven door Tim Kraaijvanger op 19 november 2014 om 17:33 uur

Het heelal bestaat voor 85 procent uit donkere materie, maar we hebben het nog nooit gevonden. Op dit moment bevinden er zich observatoria onder het aardoppervlak om donkere materie te vinden, maar dit is wellicht niet nodig. Deense fysici presenteren namelijk een nieuwe manier om donkere materie te detecteren.

De afgelopen jaren zijn er detectoren op een kilometer diepte geplaatst om donkere materie te vinden. De reden hiervoor is dat het aardoppervlak een soort filter is, die kosmische en aardse straling uitfiltert. De donkere materie-deeltjes zouden echter wel door het aardoppervlak kunnen reizen en de detectoren bereiken.

WAT IS DONKERE MATERIE?
Donkere materie is onzichtbare materie. Hoewel donkere materie niet te zien is met onze optische middelen, heeft het wel een bepaalde massa. Zo oefent donkere materie invloed uit op de draaibewegingen van sterrenstelsels. En wij? Wij merken er niets van. Gek hé?
Is de interactie met andere deeltjes wel zwak?

Maar is dat zo? De Deense onderzoekers Chris Kouvaris en Ian Shoemaker vragen het zich af. Om door de aarde heen te reizen, moet een donkere materie-deeltje (oftewel WIMP: Weakly Interacting Massive Particle) een hele zwakke interactie hebben met andere deeltjes. “Maar we weten niet of dit zo is”, vertelt professor Chris Kouvaris van de universiteit van Zuid-Denemarken. “Donkere materie-deeltjes kunnen energie verliezen als ze ondergronds reizen. Wellicht dat ze dus nooit een detector bereiken door interacties met normale atomen.”

Detectoren op het oppervlak
De oplossing? We moeten donkere materie-deeltjes vinden op het aardoppervlak. Het grote voordeel is dat dit veel goedkoper is dan ondergrondse detectoren bouwen. “Dit betekent wel dat er veel meer achtergrondstraling is”, zegt Kouvaris. “Maar omdat donkere materie-deeltjes vanuit alle richtingen komen, varieert de deeltjesflux (de dichtheid van de deeltjesstroom, red.) die de detector bereikt door de rotatie van de aarde. Dit veroorzaakt een signaal dat in 24 uur tijd een maximum en een minimum bereikt. Het signaal zou zichtbaar moeten zijn boven de kosmische straling.”

Waar komt deze detector?
Waar moeten we zo’n donkere materie detector gaan bouwen? “Ergens op het zuidelijk halfrond, veertig graden onder de Evenaar”, zegt Kouvaris. “Bijvoorbeeld in Argentinië, Chili of Nieuw-Zeeland.”

Kritiek
Wat vinden andere wetenschappers van het idee van Kouvaris en Shoemaker? “Het is zeker een interessant plan”, vertelt onderzoeker Are Raklev aan Scientias.nl. “Maar het onderzoek is nog niet zo goed onderbouwd dat het voor een revolutie zorgt in de zoektocht naar donkere materie. Toch hoop ik dat iemand het in ieder geval gaat testen.”

Raklev, die vorig jaar met het idee van gravitino’s kwam, vraagt zich sterk af of de donkere materie-deeltjes die Kouvaris en Shoemaker noemen wel bestaan. Maar als ze bestaan, dan kunnen ze inderdaad door een variatie in de deeltjesflux worden ontdekt. “De auteurs hebben op een juiste manier berekend hoe groot het effect is”, vult Raklev aan. “Overigens varieert de dichtheid van de deeltjesstroom niet alleen per dag, maar ook per jaar.”

Donkere materie-onderzoeker Glenn Starkman het eens met zijn collega. Starkman publiceerde eerder dit jaar een paper, waarin staat dat donkere materie wellicht niet zo exotisch is. “Ik denk dat het niet erg waarschijnlijk is dat er donkere materie-deeltjes zijn die niet door de aarde kunnen reizen, maar ik geloof wel dat de berekeningen van de auteurs kloppen en we moeten dit idee zeker niet uitsluiten”, zegt hij in een interview met Scientias.nl. “Als deze deeltjes inderdaad bestaan, dan moeten we op andere manieren hiernaar zoeken en daarvoor komen de auteurs met een goed idee.”

(scientias.nl)

quote:

Op vrijdag 17 oktober 2014 12:02 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
16-10-2014

Donkere materie opgespoord?

[ afbeelding ]
Deze schets (niet op schaal) toont axionen (blauw) die van de zon weg stromen en in het aardmagnetische veld (rood) worden omgezet in röntgenstraling (oranje). (University of Leicester)

Ruimtewetenschappers van de universiteit van Leicester hebben een merkwaardig röntgensignaal aan de hemel gedetecteerd – een signaal dat wel eens inzicht zou kunnen geven in de aard van de geheimzinnige donkere materie. Het signaal zou afkomstig zijn van axionen – deeltjes waarvan het bestaan wel is voorspeld, maar die nog nooit zijn waargenomen (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20 oktober).

Het vreemde signaal is opgespoord in de zogeheten röntgenachtergrond – een röntgenkaart van de hemel waarvan alle heldere afzonderlijke bronnen zijn afgetrokken. Die röntgenachtergrond lijkt kleine, seizoensafhankelijke veranderingen te vertonen, waar geen voor de hand liggende verklaring voor bestaat, maar die de voorspelde signatuur van axionen vertonen.

De axionen zouden afkomstig zijn uit de kern van de zon. Wanneer zulke deeltjes terechtkomen in het magnetische veld van de aarde worden ze omgezet in röntgenstraling. En voorspeld wordt dat het röntgensignaal van axionen op zijn grootst is wanneer we door de zonkant van dat magnetische veld kijken, waar het op zijn sterkst is.

Geschat wordt dat 85% van alle materie in het heelal uit donkere materie bestaat. Donkere materie is niet waarneembaar met telescopen, maar verraadt zijn bestaan door de aantrekkingskracht die hij op gewone materie en op licht uitoefent. (EE)

(allesoversterrenkunde)

Even voor de duidelijkheid; dit is al heel snel ontkracht volgens mij

quote:

Unfortunately, we have identified three distinct flaws in the analysis by Fraser et al. which ultimately make it totally irrelevant both for axions and for cold dark matter.

http://arxiv.org/abs/1411.3297

quote:

Op donderdag 20 november 2014 10:37 schreef nikao het volgende:

[..]

Even voor de duidelijkheid; dit is al heel snel ontkracht volgens mij

[..]

http://arxiv.org/abs/1411.3297

Dank voor de link
In het artikel staat ook een vraagteken achter de titel. Ze stelden dat het niet zeker was
In het artikel eronder staat ook dat het nog niet opgespoord is

quote:

Op donderdag 20 november 2014 10:43 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:

[..]

Dank voor de link
In het artikel staat ook een vraagteken achter de titel. Ze stelden dat het niet zeker was
In het artikel eronder staat ook dat het nog niet opgespoord is

Ja klopt, helaas is die vraagteken nu dus al beantwoord zo lijkt het.
Zoektocht continues....

quote:

Op donderdag 20 november 2014 10:53 schreef nikao het volgende:

[..]

Ja klopt, helaas is die vraagteken nu dus al beantwoord zo lijkt het.
Zoektocht continues....

True

blijkbaar had ik al eens in 2007 een artikel gepost omtrent de axionen

quote:

Op donderdag 11 januari 2007 12:19 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
Donkere materie eindelijk gedetecteerd?

Jarenlange analyse van een experiment van CERN uit 1996 suggereert dat een spookachtig deeltje, dat mogelijk deel uitmaakt van de donkere materie, op de gevoelige plaat is vastgelegd. Het gaat om een deeltje dat al lang is voorspeld, maar door veel wetenschappers als bijzonder suggestief is aangeduid: het axion.

[ afbeelding ]

Het hypothetische axion is al dertig jaar geleden voorspeld, maar tot nu toe is geen absoluut bewijs voor zijn bestaan gevonden. Eerder dit jaar zijn wel een aantal hints voor zijn bestaan aangetroffen, maar veel eigenschappen van het deeltje kwamen niet overeen met de verwachtingen.

Nu beweren Piyare Jain en Gurmukh Singh dat ze absoluut bewijs voor het axion gevonden hebben. Hun bewijs is afkomstig uit een tien jaar oud experiment. De reden dat het zo lang heeft geduurd om de gegevens te analyseren is het feit dat beide natuurkundigen van de oude stapel zijn.

In plaats van te vertrouwen op automatische deeltjesdetectors gebruiken zij namelijk ouderwetse fotografische platen, in combinatie met het menselijk oog, om de deeltjes op te sporen. Het voordeel van een dergelijke methode is dat je kortlevende deeltjes kunt aantreffen, die misschien door deeltjesdetectors gemist kunnen worden.

Uiteraard heeft men niet de deeltjes zelf gefotografeerd, maar wel het spoor dat de deeltjes achter hebben gelaten in een speciale vloeistof. Een dergelijke constructie wordt een ‘bellenvat’ genoemd en ieder deeltje laat zijn unieke patroon van bellen achter.

Met behulp van foto’s en krachtige microscopen kunnen deze sporen zichtbaar gemaakt worden, waaruit je de eigenschappen van het deeltje kunt afleiden. Gurmukh Singh stelt dat hij meer dan 350 sporen heeft aangetroffen, die afkomstig moeten zijn van een deeltje met dezelfde eigenschappen als het hypothetische axion.

Helaas zijn de bewuste fotografische platen (nog) niet aan de media vrijgegeven, al zijn alle details van het onderzoek te lezen in de komende editie van het prestigieuze natuurkundige tijdschrift Journal of Nuclear and Particle Physics. Het is echter afwachten of overige natuurkundigen het wel met de bevindingen eens zijn. Tot die tijd is de ontekking van de axionen nog steeds suggestief.

(Astrostart)

04-12-2014

Donkere materie is stabiel


Stukje van de kaart van de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling, zoals gemeten door de Europese satelliet Planck. (ESA/Planck-collaboration/Marc-Antoine Miville-Deschenes)

Wetenschappers hebben de resultaten bekendgemaakt van alle metingen die de Europese Planck-satelliet van 2009 tot 2013 heeft gedaan. Planck heeft de kosmische achtergrondstraling nauwkeurig in kaart gebracht – het zwakke restant van de straling die vrijkwam bij de oerknal. Daarbij is niet alleen de intensiteit van deze microgolfstraling gemeten, maar voor het eerst ook de polarisatie.

De kaart van de intensiteitsverdeling van de kosmische achtergrondstraling, die laat zien waar de materie in het heelal zich 380.000 jaar na de oerknal bevond, is vorig jaar al gepresenteerd. Dankzij de polarisatiemetingen is nu ook inzichtelijk gemaakt hoe deze materie bewoog.

De nieuwe gegevens maken het mogelijk om een complete klasse van modellen van donkere materie uit te sluiten. Volgens deze modellen zou donkere materie kunnen bestaan uit exotische deeltjes die elkaar annihileren.

De energie die bij dit annihilatieproces vrijkomt zou zijn sporen achter moeten laten in de verdeling van licht en materie in het vroege heelal. Maar in de Planck-waarnemingen zijn zulke sporen niet aangetroffen. Dat betekent dat donkere materie – waaruit deze ook moge bestaan – waarschijnlijk stabiel is.

Dat heeft ook gevolgen voor de metingen die met onder meer het AMS-02-experiment aan boord van het internationale ruimtestation ISS zijn gedaan. Bij die metingen is een overschot aan positronen (positief geladen deeltjes) uit het heelal ontdekt, die eveneens het gevolg zou kunnen zijn van de annihilatie van donkere materie.

De Planck-resultaten sluiten die interpretatie uit. Dat betekent dat deze kosmische deeltjes waarschijnlijk afkomstig zijn van pulsars (rondtollende neutronensterren).

De volledige gegevens van de Planck-missie, en de daarop gebaseerde artikelen die in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics zullen verschijnen, zijn vanaf 22 december beschikbaar op de website van ESA. (EE)

(allesoversterrenkunde.nl)

quote:

Possible Dark Matter Signal Spotted
Astronomers may finally have detected a signal of dark matter, the mysterious and elusive stuff thought to make up most of the material universe. While poring over data collected by the European Space Agency's XMM-Newton spacecraft, a team of researchers spotted an odd spike in X-ray emissions coming from two different celestial objects — the Andromeda galaxy and the Perseus galaxy cluster.

"The signal's distribution within the galaxy corresponds exactly to what we were expecting with dark matter — that is, concentrated and intense in the center of objects and weaker and diffuse on the edges," [assuming that dark matter consists of sterile neutrinos] study co-author Oleg Ruchayskiy, of the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Switzerland, said in a statement. "With the goal of verifying our findings, we then looked at data from our own galaxy, the Milky Way, and made the same observations," added lead author Alexey Boyarsky, of EPFL and Leiden University in the Netherlands. The decay of sterile neutrinos is thought to produce X-rays, so the research team suspects these may be the dark matter particles responsible for the mysterious signal coming from Andromeda and the Perseus cluster."

09-02-2015

"Melkweg bevat enorme hoeveelheid donkere, onzichtbare materie"


Een deel van de Melkweg door de European Space Agency. Š afp.

Binnen onze Melkweg moet er zich een beduidende hoop onzichtbare donkere materie bevinden, zo blijkt uit een studie die een team rond Fabio Iocco van de Universiteit van Madrid in het Britse vakblad Nature Physics heeft gepubliceerd.

Astronomen weten al lang dat de gewone materie, bestaande uit sterren, planeten en uiteindelijk ook mensen, maar voor een klein bestanddeel van de kosmos tekent. Vijf keer meer aanwezig is donkere materie wier enorme massa ervoor zorgt dat ver verwijderde sterrenstelsels niet al lang uit elkaar zouden zijn gevlogen. De aard van die onzichtbare materie is echter onbekend en ze laat zich enkel kennen door haar gravitatie.

Ook onze Melkweg kan daaraan niet ontsnappen, maar de verhoudingen hier zijn moeilijk te meten omdat wij die niet van buitenuit ons sterrenstelsel kunnen bekijken. Vroeger onderzoek van diverse aard leidde tot tegensprekelijke resultaten. Iocco en co pakten het nog eens anders aan. Zij onderzochten alleen het "donkere hart" van de Melkweg waarin zij de jongste en beste metingen van de rotatiesnelheid van 2.780 sterren, gaswolken en hemellichamen met de in kaart gebrachte verdeling van de "gewone materie" in de Melkweg hebben vergeleken.

De onderzoekers kwamen tot de slotsom dat er ook een aanzienlijke hoeveelheid donkere materie in ons sterrenstelsel moet zijn, maar hoeveel geven zij niet aan.

(HLN)

donkere materie bestaat helemaal niet

http://www.sciencedirect.(...)ii/S0370269314009381

en Jip en Janneke vertaling

http://www.msn.com/nl-nl/(...)sgevonden/ar-AA9iug4

quote:

Op donderdag 12 februari 2015 22:18 schreef het_fokschaap het volgende:
donkere materie bestaat helemaal niet

http://www.sciencedirect.(...)ii/S0370269314009381

en Jip en Janneke vertaling

http://www.msn.com/nl-nl/(...)sgevonden/ar-AA9iug4

Jammer dat je geen "tussenweg" uitleg hebt

quote:

Op donderdag 12 februari 2015 22:18 schreef het_fokschaap het volgende:
donkere materie bestaat helemaal niet

http://www.sciencedirect.(...)ii/S0370269314009381

en Jip en Janneke vertaling

http://www.msn.com/nl-nl/(...)sgevonden/ar-AA9iug4

Deze artikelen gaan over het feit dat er geen singulariteit is geweest, een oneindig klein punt met oneindig grote dichtheid, waaruit de big is voort gekomen zoals de huidige theorie/aanname is.
http://www.astroblogs.nl/(...)binnendelen-melkweg/
En lees eventueel ook de bronlinks in deze link.

Of donkere materie bestaat is eigenlijk wel duidelijk, want we nemen zwaartekracht waar waar we verder niets van normale materie zien, vandaar donker en materie omdat materie het enige is wat zwaartekracht veroorzaakt. Het is eigenlijk de vraag wat donkere materie nou precies is om een duidelijker antwoord te krijgen. De term donkere materie is niets meer dan een vage beschrijving van iets wat we niet zien, maar wel waarnemen: zwaartekracht.

Een van de zaken waardoor donkere materie in het leven is geroepen is om het feit dat ons sterrenstelsel om de buiten kant harder draait dan dat de aanwezig massa kan verklaren.
Tevens zijn er lenseffecten waargenomen met waarnemingen in de ruimte, veroorzaakt door zwaartekracht, waar we verder niets zien, iets materie, wat deze zwaartekracht veroorzaaakt.

Hier nog een artikel waar nu het binnenste gedeelte van ons sterrenstelsel is gemeten om te kijken of de zichtbare aanwezige materie de rotatiesnelheid kan verklaren, maar ook hier missen we massa, wat dan verklaart kan worden door de aanwezigheid van donkere materie.
http://www.astroblogs.nl/(...)binnendelen-melkweg/

Maarja, tijd zal het leren wat donkere materie nou is en of het echt bestaat of dat misschien onze natuurkunde niet goed is, zoals theoriën als MOND en TeVeS probeerde, maar ook deze hebben hun punten die niet kloppen.

Met volgende link is het nodige in het nederland te vinden:
http://lmgtfy.com/?q=site%3Aastroblogs.nl+donkere+materie
Verder is er via google in het engels boeken vol te vinden

13-04-2015

Dark Energy Survey levert gedetailleerde kaart op van donkere materie


De Dark Energy Camera (zwart) in het brandpunt van de 4-meter telescoop op Cerro Tololo. (Govert Schilling)

Sterrenkundigen hebben de eerste gedetailleerde kaarten gepresenteerd van de verdeling van donkere materie in het heelal, gerpoduceerd op basis van waarnemingen die de afgelopen jaren zijn verricht met de Dark Energy Camera, in het kader van de Dark Energy Survey. De kaarten beslaan nog slechts drie procent van het hemeloppervlak dat uiteindelijk in kaart gebracht zal gaan worden. De resultaten tot nu toe lijken volledig in overeenstemming te zijn met de populaire ideeën over de samenstelling en evolutie van het heelal.

De Dark Energy Survey heeft tot doel om meer te begrijpen van de ware aard van de mysterieuze donkere energie, die verantwoordelijk wordt gehouden voor de huidige versnellende uitdijing van het heelal. Daartoe is het eerst nodig om een goed beeld te krijgen van de precieze verdeling van materie in de kosmos. Die bestaat voor het grootste deel uit (al even mysterieuze) donkere materie, die geen waarneembare straling uitzendt en alleen meetbaar is door de zwaartekrachtsinvloed die zij uitoefent.

De 570-megapixel Dark Energy Camera, gemonteerd op de 4-meter Blanco-telescoop van de Cerro Tololo-sterrenwacht in Chili, legt positie en vorm vast van miljoenen ver verwijderde sterrenstelsels. De beeldjes van die stelsels worden in zeer geringe mate vervormd door de zwaartekrachtswerking van (donkere) materie die zich tussen het verre stelsel en de aarde bevindt. Door die vervormingen statistisch te analyseren, kan de ruimtelijke verdeling van donkere materie achterhaald worden.

De nieuwe kaart is vandaag gepresenteerd op een bijeenkomst van de American Physical Society in Baltimore. Hij is vervaardigd op basis van metingen aan ca. twee miljoen sterrenstelsels. De gegevens zijn verwerkt door het National Center for Supercomputing Applications van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. Tot nu toe lijkt alles erop te wijzen dat zichtbare sterrenstelsels inderdaad bij voorkeur zijn ontstaan in gebieden en langgerekte filamenten waar de dichtheid van de donkere materie het hoogst is. (GS)

(allesoversterrenkunde)

quote:

Op vrijdag 13 februari 2015 15:41 schreef geert_realist het volgende:
Of donkere materie bestaat is eigenlijk wel duidelijk, want we nemen zwaartekracht waar waar we verder niets van normale materie zien, vandaar donker en materie omdat materie het enige is wat zwaartekracht veroorzaakt. Het is eigenlijk de vraag wat donkere materie nou precies is om een duidelijker antwoord te krijgen. De term donkere materie is niets meer dan een vage beschrijving van iets wat we niet zien, maar wel waarnemen: zwaartekracht.

Een van de zaken waardoor donkere materie in het leven is geroepen is om het feit dat ons sterrenstelsel om de buiten kant harder draait dan dat de aanwezig massa kan verklaren.
Tevens zijn er lenseffecten waargenomen met waarnemingen in de ruimte, veroorzaakt door zwaartekracht, waar we verder niets zien, iets materie, wat deze zwaartekracht veroorzaaakt.

Hier nog een artikel waar nu het binnenste gedeelte van ons sterrenstelsel is gemeten om te kijken of de zichtbare aanwezige materie de rotatiesnelheid kan verklaren, maar ook hier missen we massa, wat dan verklaart kan worden door de aanwezigheid van donkere materie.
http://www.astroblogs.nl/(...)binnendelen-melkweg/

Maarja, tijd zal het leren wat donkere materie nou is en of het echt bestaat of dat misschien onze natuurkunde niet goed is, zoals theoriën als MOND en TeVeS probeerde, maar ook deze hebben hun punten die niet kloppen.

Met volgende link is het nodige in het nederland te vinden:
http://lmgtfy.com/?q=site%3Aastroblogs.nl+donkere+materie
Verder is er via google in het engels boeken vol te vinden

Dank voor de links

15-04-2015

Gaat donkere materie toch interacties aan?


Deze Hubble-foto toont de cluster Abell 3827. De vreemde blauwe structuren rond de centrale sterrenstelsels zijn de vervormde afbeeldingen van een ver achtergrondstelsel, die ontstaan door het zwaartekrachtlenseffect. De verdeling van de donkere materie in de cluster is aangegeven met blauwe contourlijnen. De ‘klont’ donkere materie links is aanzienlijk verschoven ten opzichte van de positie van het sterrenstelsel zelf. (ESO/R. Massey)

Astronomen hebben een intrigerende aanwijzing gevonden dat donkere materie niet alleen gevoelig is voor de zwaartekracht, maar ook andersoortige interacties met zichzelf aangaat. Dat blijkt uit waarnemingen met de Europese Very Large Telescope en de Hubble-ruimtetelescoop (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 15 april).

Met die twee instrumenten is een viertal botsende sterrenstelsels in de cluster Abell 3827 onderzocht. Via het zogeheten zwaartekrachtlenseffect hebben de astronomen kunnen achterhalen hoe de donkere materie rond deze stelsels is verdeeld.

Volgens de huidige inzichten zijn alle sterrenstelsels omgeven door een omhulsel van donkere materie. Zonder de bindende werking van de zwaartekracht die de donkere materie uitoefent zouden sterrenstelsels zoals onze Melkweg door hun draaiing uit elkaar vallen. Dat dit niet gebeurt, is alleen verklaarbaar als 85 procent van alle massa in het heelal uit donkere materie bestaat. Maar waar die materie uit bestaat is nog steeds een raadsel.

Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat het omhulsel van een van de vier botsende sterrenstelsels in Abell 3827 achterloopt bij het stelsel dat het omsluit. De achterstand bedraagt momenteel 5000 lichtjaar. Dat wijst erop dat de donkere materie in het omhulsel door iets wordt vertraagd. En niet door de zwaartekracht, want er staat verder niets in de buurt.

Toch zijn de astronomen voorzichtig met het trekken van conclusies. Ze merken op dat nog onderzocht moet worden welke andere effecten deze vertraging zouden kunnen veroorzaken. Dat onderzoek kan bestaan uit soortgelijke waarnemingen van andere sterrenstelsels en computersimulaties van galactische botsingen.

Bij een eerder onderzoek van 72 botsingen tussen clusters had hetzelfde team van astronomen juist vastgesteld dat donkere materie vrijwel géén interacties met zichzelf aangaat. Het nieuwe onderzoek heeft echter geen betrekking op complete clusters, maar op de bewegingen van afzonderlijke sterrenstelsels. De astronomen denken dat het mogelijk is dat de botsing tussen deze stelsels langer heeft geduurd dan de clusterbotsingen die in het eerdere onderzoek zijn waargenomen – lang genoeg om zelfs een geringe kracht de kans te geven om een meetbare afremming te veroorzaken. (EE)

(allesoversterrenkunde)

01-07-2015

Japanse astronomen brengen donkere materie in kaart


Hemelopname, gemaakt met de Hyper Suprime-Cam van de Subaru-telescoop op Hawaī. De contourlijnen geven de verdeling van donkere materie aan. (NAOJ/HSC Project)

Bij waarnemingen met een nieuwe camera van de Japanse Subaru-telescoop zijn negen grote concentraties van donkere materie opgespoord. Ze bevatten stuk voor stuk evenveel massa als een cluster sterrenstelsels, en uit waarnemingen met andere telescopen blijkt dat het ook werkelijk om clusters gaat (Astrophysical Journal, 1 juli).

De waarnemingen zijn gedaan met Hyper Suprime-Cam, een 870 megapixel-camera die sinds maart 2014 in bedrijf is. De ‘groothoek’-camera, waaraan tien jaar is gewerkt, is ontworpen om zwakke, verre objecten vast te leggen.

Met behulp van deze camera kunnen astronomen nauwkeurig in kaart brengen hoe het licht van verre objecten wordt afgebogen door donkere materie op de voorgrond. Dat is de enige manier waarop deze (niet rechtstreeks waarneembare) materie in kaart kan worden gebracht. Uiteindelijk zal een hemelgebied van duizend vierkante graden onderzocht worden – ongeveer een veertigste deel van de volledige hemel.

De eerste opnamen bestrijken slechts een stukje hemel van ruim twee vierkante graden. In dat gebiedje zijn nu drie keer zoveel clusters aangetroffen dan theoretische modellen voorspellen. De astronomen houden er echter rekening mee dat dit simpelweg een statistische uitschieter is.

Als straks ook de complete survey zo’n groot overschot vertoont, moet er in het verleden minder donkere energie zijn geweest dan verwacht. De donkere energie ‘regelt’ de kosmische uitdijing: hoe minder donkere energie, des te trager de uitdijing en des te meer tijd is er voor de vorming van clusters van sterrenstelsels.

(allesoversterrenkunde)

09-07-2015

Astronomen maken onzichtbare donkere materie zichtbaar


Links een stuk sterrenhemel met daarin een groep sterrenstelsels. Rechts hetzelfde gebied, maar dan met de onzichtbare donkere materie zichtbaar gemaakt als een roze wolk. (Tudorica for the Kilo-Degree Survey Collaboration)

Een internationaal team van astronomen, met daarbij flink wat Nederlandse inbreng, heeft een serie artikelen online gezet met de eerste resultaten van een grote zoektocht naar donkere materie. Nooit eerder brachten onderzoekers zo nauwkeurig de eigenschappen van groepen van sterrenstelsels en de bijbehorende donkere materie in kaart. De resultaten verschijnen de komende tijd in diverse vaktijdschriften.

Het internationale onderzoeksproject staat bekend onder de naam Kilo-Degree Survey (‘KiDS’). De astronomen gebruiken de VLT Survey Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in het Chileense Paranal. De bijbehorende panoramische camera, OmegaCAM, is ontwikkeld onder Nederlandse leiding. Hij is speciaal gemaakt om grote delen van de hemel scherp te fotograferen en zo donkere materie in kaart te brengen.

De meeste sterrenstelsels, ook onze eigen Melkweg, leven in groepen. Ze clusteren als gevolg van de zwaartekracht. De wetenschappers denken dat donkere materie hierbij een belangrijke rol speelt.

Donkere materie is materie die er volgens de berekeningen van kosmologen wel moet zijn, maar die we niet kunnen zien. De sterrenkundigen hebben nu een truc uitgehaald om die donkere materie toch te laten zien. Ze keken hoe het licht van de verre stelsels afbuigt terwijl het op weg naar de aarde langs grote wolken donkere materie reist. Zo konden ze de donkere materie via een omweg toch in beeld brengen.

De onderzoekers hebben de beelden geanalyseerd van meer dan twee miljoen sterrenstelsels die op afstanden tot zo'n 5,5 miljard lichtjaar van de aarde staan. Uit de eerste waarnemingen van de Kilo-Degree Survey blijkt dat de onderzochte sterrenstelsels dertig keer meer donkere materie bevatten dan zichtbare materie. De eerste resultaten die nu worden gepubliceerd zijn nog maar het begin. Ze komen van de eerste 7% van wat er totaal in kaart gebracht gaat worden.

(allesoversterrenkunde)

quote:

Bestaat donkere materie wel?

Nee. Iemand heeft op een dag het woord 'donker' aan materie toegevoegd en zo is het een geaccepteerde term geworden in de wetenschap (het klinkt er duister door, want dat is het nog heel lang, want voorlopig nog ondoorgrondelijk, want je moet er fundamenteel naar kijken. En dat is het lastigst, want het menselijk brein heeft er zwaar moeite mee. Te primitief. (Er is bijvoorbeeld bepaalde wiskunde waar meer dan en eeuw aan gepuzzelt is voordat er een formule of definitie uitrolde, omdat maar een enkeling het voor elkaar kreeg er net iets dieper fundamenteel doorheen te kijken, en op een dag ineens het logische verband)

Uiteindelijk is het het 'vuurwerk' van de oerknal wat is overgebleven die de wetenschap bestudeert. Daaruit is alles en zijn alle processen ontstaan, inclusief 'donkere' materie (materie wordt door een proces 'donker', extreme hitte, straling, druk, extreme zwaartekracht, nucleaire processen, etc) Het is (een mix van) materie dat zich in een bepaalde toestand bevindt (en fluctueert, verandert, altijd afzwakkend, want een perpetuum mobil proces is onmogelijk (waarschijnlijk niet als iets oneindig is, want dan is er automatisch oneindig veel energie aanwezig), en daarbij komen processen voor die nog niet zijn doorgrond.

Ongeveer zien zoals superkritische stoom, het proces wat optreed na stoom die doorverhit blijft worden (vanaf 570 C en enorme druk wordt stoom tien keer energierijker gas, komt voor in aardkorst, o.a op IJsland) In 'zwarte gaten' (het zijn in werkelijkheid geen gaten, beetje misleidend) treden processen op die men niet kan nabootsen (vergt teveel energie, vele sterren (zelfs quasars) voor nodig aan energie, dus amper voor te stellen hoe extreem en wat er zou kunnen gebeuren, computermodellen kunnen je verder helpen, alleen is het menselijk brein een betere computer)

14-07-2015

Nabije brug van donkere materie ontdekt


Deze afbeelding toont het galactische ‘verkeer’ in de omgeving van de Melkweg, het Andromedastelsel (M31) en Centaurus A. (Noam Libeskind/AIP)

Een internationaal team van astronomen heeft het galactische ‘verkeer’ in de omgeving van de Melkweg in kaart gebracht. Uit het onderzoek blijkt dat de Lokale Groep – een verzameling sterrenstelsels waartoe ook onze Melkweg behoort – via een 50 miljoen lichtjaar lange ’brug’ van donkere materie is verbonden met de veel grotere Virgo-cluster.

De brug vormt mogelijk de sleutel tot de oplossing van het vraagstuk van de merkwaardige verdeling van zogeheten dwergstelsels. Deze kleine sterrenstelsels worden vaak aangetroffen rond grotere stelsels, zoals onze Melkweg. Maar bij ons stelsel en minstens twee van onze grote buren – het Andromedastelsel en Centaurus A – zijn die dwergstelsels niet willekeurig verdeeld. Ze hebben zich gegroepeerd in uitgestrekte vlakken.

Volgens de astronomen die de galactische verkeersstromen onderzocht hebben, komt dit door de brug van donkere materie. Deze geleidt rondzwervende dwergstelsels naar de vlakke ’parkeerterreinen’ rond grote sterrenstelsels als het onze.

(allesoversterrenkunde)

Ik vraag me af hoe ons leven zou zijn als we in 1 van die kleinere sterrenstelsels wonen, of juist in een grotere zoals andromeda..?

quote:

Op donderdag 16 juli 2015 11:12 schreef Maanvis het volgende:
Ik vraag me af hoe ons leven zou zijn als we in 1 van die kleinere sterrenstelsels wonen, of juist in een grotere zoals andromeda..?

Het voornaamste verschil zou de sterrenhemel bij nacht zijn?

SPOILER

Om spoilers te kunnen lezen moet je zijn ingelogd. Je moet je daarvoor eerst gratis Registreren. Ook kun je spoilers niet lezen als je een ban hebt.

quote:

Op donderdag 16 juli 2015 11:35 schreef Perrin het volgende:

[..]

Het voornaamste verschil zou de sterrenhemel bij nacht zijn?

SPOILER

Om spoilers te kunnen lezen moet je zijn ingelogd. Je moet je daarvoor eerst gratis Registreren. Ook kun je spoilers niet lezen als je een ban hebt.

Zouden de sterrenstelsels daarin niet veel meer objecten moeten hebben omdat er meer materie in het sterrenstelsel is?

Geen enkele wetenschapper weet precies wat dark matter is en wat het precies doet. Het lijkt eerder een verzinsel van de wetenschap om de algehele theorie over de ruimte kloppend te maken.

quote:

Op zondag 26 juli 2015 10:56 schreef Izzy73 het volgende:
Geen enkele wetenschapper weet precies wat dark matter is en wat het precies doet. Het lijkt eerder een verzinsel van de wetenschap om de algehele theorie over de ruimte kloppend te maken.

Zoiets noem je een assumptie, en deze is in observatie bevestigd.

New model suggests dark matter acts uncannily like particles found in the 1930s

We might be looking for dark matter in all the wrong places.

http://www.sciencealert.c(...)s-found-in-the-1930s

quote:

Op zondag 26 juli 2015 10:59 schreef Pietverdriet het volgende:

[..]

Zoiets noem je een assumptie, en deze is in observatie bevestigd.

Een bevestigde assumptie? Klinkt als gelul in de ruimte.

Het is een container voor ons onbegrip omtrent de aard van materie, onder de aanname dat onze zwaartekrachtstheorieen kloppen. Zoals b.v. bij de anomalie omtrent de baan van Uranus, die uiteindelijk tot de ontdekking van Neptunus leidde

Ja, het bestaat.

Scientists have spent decades trying to detect dark matter throughout the Universe, but now calculations by a NASA scientist suggest that our planet might have been surrounded by the mysterious particles this whole time, in the form of long, invisible filaments, or 'hairs', stretching away from Earth's surface.

Earth might be surrounded by giant 'hairs' of dark matter

Zwaartekracht is een illusie

quote:

Op dinsdag 17 mei 2016 08:14 schreef Perrin het volgende:
Zwaartekracht is een illusie

Ik vind dit soort titels altijd wat verwarrend; het doet me denken aan de term "schijnkracht". Een betere titel zou zijn "zwaartekracht is geen fundamentele kracht" of "zwaartekracht als emergent verschijnsel", maar dat klinkt al minder sexy, blijkbaar.

Ben wel erg benieuwd naar Verlinde's paper, zal binnenkort dan wel op arXiv verschijnen.

PHYSICISTS JUST FOUND A LINK BETWEEN DARK ENERGY AND THE ARROW OF TIME

Is dark energy the reason time moves forward?


For years, physicists have attempted to explain dark energy - a mysterious influence that pushes space apart faster than gravity can pull the things in it together. But physics isn’t always about figuring out what things are. A lot of it is figuring out what things cause.

And in a recent paper, a group of physicists asked this very question about dark energy, and found that in some cases, it might cause time to go forward.

http://www.sciencealert.c(...)nd-the-arrow-of-time

De arXiv-link is http://arxiv.org/pdf/1506.00621.pdf

quote:

Op vrijdag 20 mei 2016 21:17 schreef Haushofer het volgende:
De arXiv-link is http://arxiv.org/pdf/1506.00621.pdf

Erg speculatief.

quote:

There May Be A Fifth Force of Nature, Study Suggests
According to a paper published in the journal Physical Review Letters, physicists at the University of California, Irvine, may have discovered a previously unknown subatomic particle that's evidence of a fifth fundamental force of nature.

Space.com reports: "[Professor of physics and astronomy Jonathan Feng] and his colleagues analyzed data gathered recently by experimental nuclear physicists at the Hungarian Academy of Sciences, who were trying to find 'dark photons' -- hypothetical indicators of mysterious dark matter. Dark matter is thought to make up about 85 percent of all matter in the universe, but it neither absorbs nor emits light, so it's impossible to detect directly.

'The experimentalists weren't able to claim that it was a new force,' Feng said. 'They simply saw an excess of events that indicated a new particle, but it was not clear to them whether it was a matter particle or a force-carrying particle.' The new work by Feng and his team suggests that the Hungarians found not a 'dark photon' but rather a 'protophobic X boson' -- a strange particle whose existence could indicate a fifth force of nature. The known electromagnetic force acts on protons and electrons, but this newfound particle apparently interacts only with protons and neutrons, and then only at very short distances, researchers said

The potential fifth force may be linked to the electromagnetic and strong and weak nuclear forces, as 'manifestations of one grander, more fundamental force,' Feng said. It's also possible that the universe of 'normal' matter and forces has a parallel 'dark' sector, with its own matter and forces, Feng added. 'It's possible that these two sectors talk to each other and interact with one another through somewhat veiled but fundamental interactions,' Feng said. 'This dark-sector force may manifest itself as this protophobic force we're seeing as a result of the Hungarian experiment. In a broader sense, it fits in with our original research to understand the nature of dark matter.'"

Dit zogenaamde difoton-signaal is ondertussen in statistische ruis verdwenen. Zie b.v. ook

http://backreaction.blogs(...)o-has-come-true.html

A new class of galaxy has been discovered, one made almost entirely of dark matter.

08-11-2016

Ontdekte theorie maakt donkere materie overbodig



Erik Verlinde tijdens de uitreiking van de Spinozapremies in 2011. Š anp.

De Nederlandse wetenschapper Erik Verlinde heeft een verklaring gevonden voor de zogeheten donkere materie. De hoogleraar theoretische natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam publiceerde vandaag zijn bevindingen in een artikel over de zwaartekracht. In de theorie wordt het bestaan van donkere materie ontkracht.

"Donkere materie is helemaal niet nodig. Ik kan afwijkende bewegingen van sterren berekenen, zonder de materie erbij te betrekken", aldus Verlinde. Om dit te begrijpen ging Verlinde terug naar de oorsprong. Hij bekeek zwaartekracht op microscopisch niveau.

De vraag is echter of de theorie hout snijdt, maar als de theorie klopt is het echt een feest in de natuurkunde, volgens hoogleraar theoretische natuurkunde Icke in het Nederlandse radiojournaal.

Er is nog weinig bekend over donkere materie. "We weten alleen dat ongeveer 95 procent van de inhoud van het heelal geen gewone materie is, maar we weten ook niet wat het wel is", aldus Icke.

Einstein

Om de theorie te begrijpen moeten we anders kijken naar de theorie van Einstein volgens Verlinde. "We weten al heel lang dat Einsteins theorie van de zwaartekracht niet door één deur kan met de quantummechanica."

Astronomen worstelen al decennia met zwaartekracht die zich anders gedraagt in sterrenstelsels. Draaiende sterrenstelsels hebben meer zwaartekracht dan van de sterren te verwachten is. Dit wordt toegeschreven aan materie die geen licht geeft en mogelijk zelfs onzichtbaar is.

Verklaren

In sterrenstelsels is de zwaartekracht sterker. Om dit te verklaren, grijpen astronomen naar donkere materie. De overtollige zwaartekracht wordt volgens de hoogleraar echter bepaald door de atomen in de ruimte en de manier waarop donkere energie zich gedraagt.

In 2011 trok de wetenschapper ook al de oerknal in twijfel. Verlinde bedacht de theorie om zwaartekracht te verklaren. Hij won dat jaar de NWO-Spinozapremie en kreeg 2,5 miljoen om zijn theorie verder uit te werken.

(HLN)

Ik ben zo enorm benieuwd wat Krauss van het hele Verlinde idee vindt, maar ik kan niks vinden. Iemand anders wel?

Voor mijn gevoel wil deze kerel te graag de nieuwe Einstein zijn..

Vind deze materie super interessant en lees/zie er vrij veel over maar deze man trek ik niet zo goed

quote:

Op zaterdag 12 november 2016 18:11 schreef vanBoeschoten het volgende:
Voor mijn gevoel wil deze kerel te graag de nieuwe Einstein zijn..

Vind deze materie super interessant en lees/zie er vrij veel over maar deze man trek ik niet zo goed

Nah, denk eerder dat sommige media hem graag zo neerzetten, ik bedoel. HLN, daar is de Telegraaf een kwaliteitskrant bij

26-12-2016

Donkere-materiepionier Vera Rubin (88) overleden


Vera Rubin in de jaren zeventig. (Emilio Segre Visual Archives/AIP/SPL)

De Amerikaanse astronome Vera Rubin is in de nacht van 25 op 26 december op 88-jarige leeftijd overleden in haar woonplaats Princeton. Rubin werd in 1928 geboren als dochter van Joodse immigranten. Ze studeerde astronomie aan Cornell University en was vanaf 1965 verbonden aan het Carnegie Institution in Washington D.C.

Samen met Kent Ford toonde Rubin eind jaren zeventig aan dat veel sterrenstelsels sneller roteren dan je op basis van de hoeveelheid zichtbare materie zou verwachten. Die snelle rotatie (voornamelijk van de buitendelen van de stelsels) wordt algemeen gezien als een sterke aanwijzing voor het bestaan van mysterieuze donkere materie, die wel zwaartekracht op zijn omgeving uitoefent maar geen licht uitzendt. De ware aard van die donkere materie is nog steeds onopgehelderd.

Rubin heeft zich haar leven lang ingezet voor het verbeteren van de positie van vrouwen in de wetenschap in het algemeen en in de astronomie in het bijzonder. (GS)

(allesoversterrenkunde)

27-12-2016

Revolutionaire theorie Verlinde stuit op buitenlandse scepsis

Erik Verlinde deed eerder dit jaar flink wat stof opwaaien met zijn nieuwe theorie waarin hij donkere materie bij het oud vuil zet. Maar met name uit het buitenland zijn ook de nodige kritische geluiden te horen, blijkt uit een rondgang.


Het natuurkunde-artikel van het jaar – zeker vanuit Nederlands perspectief – was ‘Emergent Gravity and the Dark Universe’ van Erik Verlinde. In de Nederlandse wetenschappelijke pers werd hij op een voetstuk geplaatst en alvast in de rol van een nieuwe natuurkundeheld gedrukt. Bij de Wereld Draait Door verscheen hij ’als een soort Copernicus tegenover de gelovigen van de donkere materie,’ zoals de Nederlandse natuurkundige Vincent Icke het uitdrukte. Newton, Einstein, Verlinde. Dat was de sfeer in de nationale pers.

Nog niet bij Stephen Colbert

In de internationale pers was er minder opschudding. Verlinde zat nog niet bij Stephen Colbert, ook was er geen voorpagina-artikel in de New York Times. Toch is ook in de wereldwijde populair-wetenschappelijke bladen, websites en blogs is zijn werk inmiddels ook ruimschoots aandacht gegeven aan het artikel. Zeker nadat een team onder leiding van de astronoom Margot Bouwer liet zien dat Verlindes ideeën overeen kwamen met hun observaties van sterrenstelsels.

Maar wat vinden de natuurkundigen ervan die net als Erik Verlinde dag in dag uit, en jaren achter elkaar nadenken over de zwaartekracht? Die het artikel écht begrijpen? Een korte rondgang maakt snel duidelijk dat dat soort natuurkundigen nauwelijks bestaat. Zelfs de aller allergrootsten moeite hebben om Verlinde te volgen.

Magisch ingrediënt

‘Een intrigerend artikel’, noemt Juan Maldacena, de Argentijnse natuurkundige van het Institute for Advanced Study (IAS) in Princeton, ‘hoewel het mij niet gelukt is de logica erachter te volgen. Ik vind het interessant dat hij MOND probeert te koppelen aan donkere energie. Maar ik zie niet hoe deze ideeën zouden werken in kosmologie, waar het idee van donkere materie aardig lijkt te werken.’

Maldacena verwijst hierbij naar de modified Newtoniam Dynamics (MOND) van de Israëlische natuurkundige Mordehai Milgrom. Het is een aanpassing op Newtons zwaartekrachtswetten. Het probleem is dat sterren aan de rand van sterrenstelsels zich niet aan de zwaartekrachtswetten lijken te houden. Dit zou te verklaren zijn door te veronderstellen dat er extra materie in de sterrenstelsels aanwezig is, die we niet kunnen zien: donkere materie. Een andere optie is om de zwaartekrachtswetten aan te passen met een magisch ingrediënt (MOND). Erik Verlinde heeft in zijn nieuwste artikel een theorie gepresenteerd die verklaart waar de magische term vandaan komt.

Sceptische natuurkundigen

‘Het ziet er erg interessant uit,’ mailt Edward Witten, ook vanaf het IAS, ‘maar het is een moeilijke paper om te evalueren en ik ben nu druk met een ander project.’ Ook Nobelrpijswinnaar Frank Wilczek heeft niet echt de tijd om erin te duiken. In een NRC-artikel van Margriet van der Heijden zegt Wilczek: ‘Ik heb een paar dagen geleden een blik op Erik’s paper geworpen, nadat een opgewonden collega me erop attendeerde.’ Wilczek heeft het artikel weer weggelegd toen bleek dat het veel tijd zou kosten om de details te bestuderen. Hij pakt het artikel pas weer op ‘als – en alleen als – het steun krijgt van één andere theoretisch fysicus op wiens wijsheid ik vertrouw. Ik ben erg sceptisch.’

Lee Smolin van het Canadese Perimeter Institue in Waterloo, is enthousiaster. In een Skype-gesprek met Diederik Jekel op de Kennis van Nu redactie vertelde hij: ’Als Erik gelijk heeft over het grote idee, dan is dat de grootste gebeurtenis in de natuurkunde sinds de jaren zeventig. Het is geen revolutie, maar misschien wel een grote stap op weg naar een revolutie. Het is iets heel moois om over na te de denken: dat het universum als geheel invloed uitoefent op sterrenstelsels. Voor mij is dit grote idee het belangrijkste. Als het grote idee goed is, is dat fantastisch.’

Theorie verklaart niet alles goed

De Canadese natuurkundige Mark Van Raamsdonk sluit zich hier bij aan. In een artikel van Quanta Magazine zegt hij: ‘Het is te vroeg on te zeggen of alles in het artikel – dat uitgaat van quantuminformatie-theorie, thermodynamica, vaste stof fysica, holografie en astrofysica – samenhangt, maar hoe dan ook vind ik de aanname interessant, en ik heb het gevoel dat het verlichtend kan zijn om dit goed uit te zoeken.’

De astronoom Avi Loeb – hoofd van de astronomie afdeling in Harvard – vat het per telefoon samen: ‘Het is een heel mooi idee en een hele mooie poging van Erik, die een slimme wetenschapper is. Maar als hij de bewegingen van clusters van sterrenstelsels en de achtergrondstraling van het heelal ermee zou kunnen verklaren dan zou ik me veel comfortabeler voelen.’

Een terugkerende kritiek is dat Verlindes theorie niet goed verklaart hoe clusters van sterrenstelsels bewegen en waar de achtergrondstraling in het universum vandaan komt. Zaken die met MOND niet en met hulp van donkere materie wél te verklaren zijn. Wetenschappers die kritisch zijn wijzen hierop, en op het feit dat zijn theorie niet gedetailleerd is uitgewerkt. De natuurkundigen die positief zijn, zijn onder de indruk van de creativiteit van het ’grote idee’ en hoopvol dat die in een belangrijke richting wijst.

To be continued.

(allesoversterrenkunde)

22-02-2017

Mogelijk sporen van donkere materie ontdekt in Andromedastelsel

Gammastraling kan erop wijzen dat zich in het hart van het Andromedastelsel donkere materie ophoudt.

Het is een spannende ontdekking, vindt onderzoeker Pierrick Martin. “We verwachten dat donkere materie zich in de binnenste regionen van de Melkweg en andere sterrenstelsels verzamelt, daarom is het vinden van zo’n compact signaal heel opwindend.” Het compacte signaal waar Martin over spreekt, werd gedetecteerd met behulp van ruimtetelescoop Fermi. De telescoop speurt naar gammastraling en vond in het hart van het Andromedastelsel een bijzonder signaal.

Gammastraling
Gammastraling ontstaat doordat kosmische straling de interactie aangaat met gaswolken en het licht van sterren. De laatste gegevens van Fermi laten zien dat de gammastraling overvloedig aanwezig is in het hart van het Andromedastelsel. Die ongebruikelijke distributie van de gammastraling zag Fermi eerder ook in het hart van ons eigen sterrenstelsel: de Melkweg. En het kan erop wijzen dat in het hart van deze sterrenstelsels donkere materie huist.


Hier zie je de overvloed aan gammastraling (in geel en oranje/rood) in het hart van het Andromedastelsel. Afbeelding: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration & Bill Schoening / Vanessa Harvey / REU program / NOAO / AURA / NSF.

Pulsars?
Helemaal zeker weten de onderzoekers dat dus niet. De gammastraling kan namelijk ook afkomstig zijn van een groot aantal pulsars in het hart van M31. Deze draaiende neutronensterren zijn ongeveer twee keer zo zwaar als de zon en hebben een ongelofelijk grote dichtheid. Omdat het Andromedastelsel zo’n 2,5 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is, is het lastig om individuele pulsars in het hart van het stelsel te vinden. Toch zijn onderzoekers voornemens om uit te zoeken of pulsars de bron van de gammastraling kunnen zijn. En wel door onze kennis over pulsars in de Melkweg los te laten op nog te maken röntgen- en radio-observaties van het Andromedastelsel.


Mysteries
Of donkere materie nu verantwoordelijk is voor de distributie van donkere materie in het Andromedastelsel of niet: onderzoekers zijn in hun nopjes met de ontdekking. Met name omdat het signaal in het hart van het Andromedastelsel vergelijkbaar is met dat in het hart van onze eigen Melkweg. Het betekent namelijk dat onderzoekers deze informatie kunnen gebruiken om mysteries in het Andromedastelsel én de Melkweg op te lossen. Zo blijkt bijvoorbeeld dat de grote schijf van het Andromedastelsel – de plek waar de meeste sterren ontstaan – relatief weinig gammastraling afgeeft. Het suggereert dat zich daar weinig kosmische straling ophoudt. Maar kosmische straling wordt doorgaans in verband gebracht met stervorming. Hoe zit dat dan? Het wijst erop dat het Andromedastelsel op een andere manier kosmische straling produceert of dat de kosmische straling sneller aan dit stelsel weet te ontsnappen. “We begrijpen niet helemaal welke rol kosmische straling in sterrenstelsel speelt of hoe de straling door deze sterrenstelsels reist,” vertelt onderzoeker Xian Hou. “M31 (het Andromedastelsel, red.) laat zien hoe kosmische straling zich gedraagt onder omstandigheden die anders zijn dan de omstandigheden in ons eigen sterrenstelsel.”

Dat er overeenkomsten zijn in de distributie van gammastraling in de Melkweg en het Andromedastelsel suggereert bovendien dat we door het Andromedastelsel te bestuderen, meer te weten kunnen komen over onze eigen Melkweg. En dat is goed nieuws. Want niet alle delen van de Melkweg zijn vanuit het sterrenstelsel zelf goed te bekijken. “Ons sterrenstelsel lijkt zo sterk op het Andromedastelsel dat we er echt baat bij hebben om het (Andromedastelsel, red.) te bestuderen, omdat we zo meer kunnen leren over ons sterrenstelsel en de totstandkoming ervan,” vertelt onderzoeker Regina Caputo.

(scientias.nl)

12-04-2017

Bestaan van ‘bruggen’ van donkere materie bevestigd


Contourkaart van de ‘brug’ van donkere materie (rood) tussen twee sterrenstelsels (witte plekken). (S. Epps & M. Hudson/University of Waterloo)

Astronomen van de universiteit van Waterloo (Canada) hebben de eerste compositiefoto gemaakt van de ‘brug’ van donkere materie die sterrenstelsels met elkaar verbindt. De foto bevestigt de voorspelling dat de sterrenstelsels in ons heelal met elkaar verbonden zijn door een kosmisch ‘web’ van donkere materie (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 12 april).

Donkere materie is een mysterieuze substantie die ongeveer een kwart van de totale hoeveelheid energie en materie in ons heelal voor zijn rekening neemt. Deze substantie straalt geen licht uit en absorbeert of weerkaatst ook geen licht. Zij verraadt haar bestaan alleen door de aantrekkingskracht die zij op haar omgeving uitoefent.

Het is die zwaartekracht die de Britse onderzoekers in staat heeft gesteld om het bestaan van bruggen van donkere materie aan te tonen. De kracht zorgt ervoor dat de afbeeldingen van verder weg staande sterrenstelsels enigszins vervormd raken.

Omdat het beeld-vervormende effect van één enkele donkeremateriebrug heel gering is, zijn voor het nieuwe onderzoek opnamen van meer dan 23.000 paren sterrenstelsels op 4,5 miljard lichtjaar bij elkaar opgeteld. Door middel van een statistische analyse laten de onderzoekers zien dat dergelijke bruggen het sterkst zijn tussen stelsels die minder dan 40 miljoen lichtjaar van elkaar verwijderd zijn. (EE)

(allesoversterrenkunde)

Ik denk dat de donkere materie een goed voorbeeld is van dat we in de wetenschap niet zoeken naar ware kennis, maar naar de best mogelijke interpretatie van de wereld mogelijk vanuit het gezichtspunt van de mens. We kunnen immers niet verder/anders kijken, denken etc dan de mens doet. Wat wij als "bewijs" of "waarheid" zien, is dus 'slechts' (wetenschappelijke bewijzen zijn natuurlijk ver van onzin, vandaar de aanhalingstekens) een door de mens gelegd verband.

Tot zover het filosofische. Wat de donkere materie betreft? Ik ben benieuwd of de wetenschap ooit met een sluitend antwoord hiervoor komt. Ik houd mezelf hier iig niet mee bezig, dus houd me op dit punt na maar afzijdig van deze discussie.

quote:

Op donderdag 13 april 2017 09:43 schreef Sloggi het volgende:
Donkere materie bestond toch niet? En als het (mogelijk) niet bestaat, hoe is deze brug dan te verklaren?

Iedereen denkt dat 'donkere materie' bestaat. De vraag is of het ook daadwerkelijk materie is, of wat anders.

Blijft wel opmerkelijk dat sommige wetenschappers theorieën afwijzen puur op autoriteit en zichzelf dan sceptisch noemen. Wat mij betreft is dat simpelweg conservatief. Zeg er dan gewoon niets over.

quote:

Op donderdag 13 april 2017 11:52 schreef Pandarus het volgende:

[..]

Iedereen denkt dat 'donkere materie' bestaat. De vraag is of het ook daadwerkelijk materie is, of wat anders.

Dit inderdaad. 'Donkere materie' is gewoon een placeholder naam voor hetgene wat bepaalde fenomenen veroorzaakt mbt interacties met de zwaartekracht op cosmische schaal. Alleen wordt die term vaak te letterlijk genomen en meteen weggeschoffeld. (Men had wellicht ook het woordje 'materie' niet moeten gebruiken om te het te omschrijven maar goed, het maakt het begrijpelijker voor leken).

Of het nu echt materie is of iets totaal anders zullen we ooit wel ontdekken hopelijk. Er is in elk geval wel iets.

[ Bericht 5% gewijzigd door HexHunter op 28-04-2017 07:02:39 ]

02-08-2017

Verdeling van donkere materie in kaart gebracht



Kaart van de donkere materie, zoals afgeleid uit de gravitationeel vervormde beelden van 26 miljoen sterrenstelsel. De kaart beslaat ongeveer drie procent van de volledige hemel. (Chihway Chang/Kavli Institute & DES collaboration)

Sterrenkundigen hebben een nieuwe gedetailleerde kaart gepresenteerd van de verdeling van de donkere materie in het heelal. De kaart is gebaseerd op waarnemingen die zijn gedaan in het kader van de Dark Energy Survey (DES). Deze ‘hemelverkenning’ loopt al vier jaar, maar voor het samenstellen van de nu gepresenteerde kaart zijn alleen gegevens van het eerste onderzoeksjaar gebruikt.

De Dark Energy Survey heeft tot doel om meer te weten te komen over de mysterieuze donkere energie, die verantwoordelijk wordt gehouden voor de huidige versnellende uitdijing van het heelal. Daartoe moet echter eerst een goed beeld worden verkregen van de precieze verdeling van de kosmische materie. Deze laatste bestaat voor het grootste deel uit (al even mysterieuze) donkere materie, die geen waarneembare straling uitzendt en alleen meetbaar is door de zwaartekrachtsinvloed die zij uitoefent.

Om de verdeling van de donkere materie in kaart te brengen worden met een speciale camera van 4-meter Blanco-telescoop van de Cerro Tololo-sterrenwacht in Chili de posities en vormen van miljoenen verre sterrenstelsels vastgelegd. De beeldjes van die stelsels zijn een klein beetje vervormd door de zwaartekrachtswerking van de (donkere) materie die zich tussen ons en deze stelsels in bevindt. Door deze vervormingen te analyseren, kan de ruimtelijke verdeling van de donkere materie worden vastgesteld.

De nieuwe kaart is ruim tien keer zo omvangrijk als de DES-kaart die in 2015 werd gepresenteerd. Voor het samenstellen ervan zijn de beelden van 26 miljoen verre sterrenstelsels geanalyseerd. De verdeling van de donkere materie zoals die nu is gemeten is in goede overeenstemming met de theorie dat het heelal voor 26 procent uit donkere materie bestaat en voor 70 procent uit donkere energie. Ook lijkt het resultaat sterk op de materieverdeling zoals die is ‘voorspeld’ op basis van de meetresultaten van de Europese satelliet Planck, die de verdeling van de kosmische achtergrondstraling in kaart heeft gebracht. (EE)

(allesoversterrenkunde)

Een kort bedankje voor experimentalfrentalmental, die ons als jaren en in diverse topic voorziet van alle cosmische update, nieuwtjes en curiositeiten. Een shootout voor deze ondergewaardeerde "Neil degrasse Tyson" van Fok.

quote:

Op vrijdag 4 augustus 2017 09:05 schreef Dawnbreaker het volgende:
Een kort bedankje voor experimentalfrentalmental, die ons als jaren en in diverse topic voorziet van alle cosmische update, nieuwtjes en curiositeiten. Een shootout voor deze ondergewaardeerde "Neil degrasse Tyson" van Fok.

haha, teveel lof beste Dawnbreaker
bedankt voor de lieve woorden

quote:

Op vrijdag 4 augustus 2017 09:05 schreef Dawnbreaker het volgende:
Een kort bedankje voor experimentalfrentalmental, die ons als jaren en in diverse topic voorziet van alle cosmische update, nieuwtjes en curiositeiten. Een shootout voor deze ondergewaardeerde "Neil degrasse Tyson" van Fok.

QFT

05-10-2017

De zoektocht naar donkere materie
Zien we ’t niet of bestaat ’t niet?

Alles wat we zien en aanraken is materie. Maar mensen zien daarvan slechts 15 procent. De overige 85 procent is nooit door de mens waargenomen, daarom noemen we het donkere materie. Drie experts gingen tijdens NEMO Kennislink Live met moderator Desiree Hoving in gesprek over hun onderzoek naar donkere materie.


In een serie informatieve discussieavonden op het dak van NEMO Science Museum brengt NEMO Kennislink, in samenwerking met diverse partners, actuele wetenschap en een algemeen publiek bij elkaar om kennis en inzichten te delen. Aansprekende onderwerpen gepresenteerd op een laagdrempelige manier zorgt voor stof tot nadenken en -praten. Bekijk het programma en lees meer over NEMO Kennislink Live op de evenementpagina.

Het is gezellig druk in de Panoramazaal in Science Museum NEMO. Wanneer de aanwezigen gevraagd wordt om een hand op te steken als je denkt dat donkere materie bestaat, doet meer dan de helft dat. Terwijl niemand ooit donkere materie heeft waargenomen. Er zijn natuurlijk ook mensen die het niet zeker weten. “Het is nog niet bewezen”, zegt een man uit het publiek, “maar ik sluit het niet uit, alles is mogelijk.”

Donkere materie is toch wel heel raadselachtig. Het is er waarschijnlijk wel, maar je ziet het niet. Hoe onderzoek je dan zoiets? Dat leggen drie wetenschappers uit tijdens een discussieavond van NEMO Kennislink Live.

Astronomische aanwijzingen

Het is niet zomaar verzonnen, er zijn aanwijzingen voor het bestaan van donkere materie, benadrukken de experts. “Met technologie zien we verschillende onderdelen van het heelal”, vertelt Jacco Vink, astrofysicus aan de Universiteit van Amsterdam. “We kunnen met satellieten en telescopen röntgenstraling, radiostraling, gammastraling en zichtbaar licht in het heelal opmerken. Maar wat we waarnemen, verklaart nog niet alles wat er in het heelal gebeurt. Er moet meer zijn.”


Jacco Vink vertelt over allerlei soorten straling die waarneembaar zijn met verschillende technologieën. We kunnen alleen geen donkere materie waarnemen.

 NEMO Kennislink

Onderzoek uit het verleden toont aan dat er meer materie is dan mensen kunnen zien. Zo onderzocht Fritz Zwicky, fysicus en astronoom, in 1937 hoe het mogelijk is dat sterrenstelsels met duizend kilometer per seconde om elkaar heen vliegen, maar niet van elkaar weg gaan. De reden hiervoor is dat er zwaartekracht aanwezig is, dat afkomstig moet zijn van donkere materie.


Dit is een foto van een cluster van sterrenstelsels, gemaakt door de NASA’s Hubble Space Telescope. De ombuiging van licht is hier duidelijk te zien.

 NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH Team via CC0

Lichtombuiging donkere materie

Een volgende grote stap naar het aantonen van donkere materie kwam van astronome Vera Rubin in de jaren zeventig. Zij onderzocht de sterren aan de rand van sterrenstelsels. Het blijkt dat deze sterren niet langzamer bewegen dan de sterren dicht bij het middelpunt van zo’n stelsel. Ook lijken ze veel sneller te bewegen dan de natuurwetten voorspellen. De aanwezigheid van donkere materie kan dit verklaren.

Deze observaties uit het verleden geven duidelijke aanwijzingen voor donkere materie, vermeldt Vink. Daarbij is er nog een astronomische aanwijzing te benoemen. Sterke zwaartekrachtvelden zoals een sterrenstelsel, ook wel zwaartekrachtlenzen genoemd, buigen door zwaartekracht het licht van een daarachterliggend sterrenstelsel af. Door deze ombuiging van het licht te berekenen, weten we hoeveel materie er moet zijn. En het blijkt dat er meer materie is dan wij mensen kunnen zien.

Kosmologische aanwijzingen

Donkere materie is niet alleen astronomisch aantoonbaar, maar ook kosmologisch. Kosmologie is de wetenschap die de evolutie van het heelal bestudeert en zich vooral bezighoudt met het verleden, de ontwikkelingen en de toekomst van het heelal.

De oerknal en de uitdijing van het heelal worden binnen de kosmologie onderzocht. Jan Pieter van der Schaar, theoretisch fysicus aan de Universiteit van Amsterdam, kijkt naar aanwijzingen voor donkere materie door deze fenomenen te onderzoeken. “De uitdijing van het heelal veronderstelt een heelal dat lang geleden veel dichter, en dus ook heter was. De massa was zo dicht dat er geen sterren konden bestaan, er was zelfs geen licht. Het vroege heelal bestond enkel uit atomen.”


Jan Pieter van der Schaar (rechts) legt aan de hand van de oerknal uit welke aanwijzingen er zijn voor het bestaan van donkere materie.

Het bewijs van de oerknal is kosmische achtergrondstraling, het eerste licht in het heelal. Dit kunnen we nog altijd zien. Van der Schaar vertelt dat dit het bewijs is dat het heelal ‘plat’ is. Maar er is echter veel minder materie in het heelal te zien dan de waardes die bepalen dat het plat is. Om precies te verklaren waarom het heelal plat is heb je vijf keer zoveel donkere materie nodig dan gewone materie, legt Van der Schaar uit.

Opvallend is dat zowel de aanwijzingen van Jacco Vink uit de astronomie, als die van Jan Pieter van der Schaar uit de kosmologie, suggereren dat er ongeveer dezelfde hoeveelheid donkere materie moet zijn. Is dit toeval of niet?

“Maar de kosmologie heeft geen directe verklaring voor wat donkere materie eigenlijk is, voor die vraag moet je bij Patrick zijn”, grapt Van der Schaar.

Mid artist e2 80 99s impression of the expected dark matter distribution around the milky way.ogv

Baanbrekend onderzoek

Patrick Decowski is net terug uit zijn onderzoekslaboratorium in Italië. “De astronomische en kosmologische aanwijzingen voor donkere materie zijn sterk”, zegt Decowski, “Ik wil echter weten waar donkere materie precies uit bestaat.” Decowski is hoogleraar experimentele astrodeeltjesfysica aan de Universiteit van Amsterdam.

Sterrenstelsels hebben een grote wolk van donkere materie om zich heen, legt Decowski uit. We kunnen aannemen dat dit ook bij de Melkweg, ons sterrenstelsel, het geval is. Dit betekent dat er telkens een ‘wind’ van donkere materie door ons heen gaat.

Decowski probeert de donkere materie waar te nemen met het experiment XENON1T. Het onderzoeksteam werkt diep onder een berg, ruim één kilometer onder de grond. In een grote watertank zit het experiment. “Deze maatregelen nemen wij om andere stralingen, zoals kosmische straling, uit te sluiten. Middenin de watertank bevindt vloeibaar xenon. Een zwaar atoom met een grote atoomkern. Daardoor is de kans waarschijnlijk groter dat donkere materie tegen het xenon botst. Doordat donkere materie waarschijnlijk overal doorheen gaat, zal het xenon alleen bewegen door donkere materie. Wanneer een botsing plaats zal vinden kunnen we de donkere materie detecteren.”


Eerste resultaten

Een jonge bezoeker stelt de vraag ‘Hoe weet je of je met die maatregelen niet ook donkere materie uitsluit?’ “Van die vraag lig ik ’s nachts wakker”, zegt Decowski, “We hebben op verschillende manieren de botsing van donkere materie proberen na te bootsen om te testen of we het niet uit sluiten. Maar dit weten we natuurlijk nooit zeker.”

“Inmiddels hebben we acht maanden continu metingen gedaan”, vertelt Decowski, “de resultaten zijn nog niet bekend, omdat we ‘geblindeerd’ onderzoeken. Tijdens het lopende experiment kijken we dus niet of er al resultaten zijn. We zijn al wel begonnen met het analyseren van de metingen, en hopen eind dit jaar met de eerste resultaten te komen.”

Niet alleen in Italië, maar ook in Amsterdam helpen onderzoekers mee aan dit experiment. Er zijn weliswaar geen bergen om een laboratorium onder te bouwen, maar in Amsterdam maken onderzoekers onderdelen voor het experiment. Ook analyseren ze in Amsterdam metingen van experimenten naar donkere materie van over de hele wereld.


Van links naar rechts: Jacco Vink, Jan Pieter van der Schaar en Patrick Decowski beantwoorden interessante vragen uit het publiek.

 NEMO Kennislink

Het publiek heeft veel vragen voor de onderzoekers. “Maar wat als we een donker materiedeeltje vinden?”, wil een aanwezige weten. Decowski stelt dat wanneer hij een deeltje zou vinden, hij verder onderzoek zal doen naar de eigenschappen ervan. “Maar als ik over tien jaar nog steeds niets heb gevonden geef ik het op”, zegt hij.

Ook de vraag wat we er eigenlijk aan dit onderzoek hebben, wordt gesteld. “De onbruikbare kennis van nu is zeer bruikbaar op de lange termijn”, antwoordt Van der Schaar, “De bedenkers van de quantummechanica waren ook niet bezig met toepassingen zoals de smartphone. Toch zou de smartphone er niet zijn geweest zonder die onderzoeken. Wat onderzoekers doen is a priori nergens goed voor, maar misschien wel over honderd jaar.”

(kennislink)

Ah, Jan Pieter van der Schaar, daar heb ik nog wel college van gehad en had dezelfde promotor als ik

Wat ikzelf een interessante hypothese vind, is dat donkere materie bestaat uit voornamelijk "primordial black holes". Sinds het LIGO-signaal, dat boven verwachting sterk was, is er de mogelijkheid dat dit soort zwarte gaten wel eens veel meer aanwezig kunnen zijn dan we aanvankelijk dachten.

http://www.sciencemag.org(...)ter-made-black-holes

Mijn zwarte gat is ook veel groter dan mijn bobbel.

Colliding neutron stars apply kiss of death to theories of gravity
Primary alternative to dark matter can't deal with gravitational waves' speed.

19-12-2017

Mogelijke doorbraak in onderzoek donkere materie


Röntgenopname van het centrum van de Perseus-cluster, gemaakt door het Chandra X-ray Observatory. (NASA/CXO/Oxford University)

Donkere materie kent misschien twee energieniveaus. Door het absorberen en opnieuw uitzenden van röntgenstraling met een energie van 3,5 kilo-elektronvolt (keV) zouden donkere-materiedeeltjes tussen deze twee energieniveaus kunnen 'wisselen'. Als dit idee stand houdt, biedt het nieuwe mogelijkheden voor het onderzoek aan het mysterieuze bestanddeel van de kosmos. Tot nu toe heeft donkere materie zich alleen 'verraden' door zijn zwaartekrachtwerking. De ware aard ervan is nog steeds een raadsel.

Het idee van de twee energieniveaus wordt geopperd in een artikel in Physical Review D. Daarin worden röntgenwaarnemingen beschreven van de Perseus-cluster van sterrenstelsels, verricht door het Amerikaanse Chandra X-ray Observatory. Eerder is al ontdekt dat clusters van sterrenstelsels relatief veel röntgenstraling uitzenden met een energie van 3,5 keV. Die straling kan niet eenvoudig verklaard worden door bekende astrofysische processen; sterrenkundigen hadden daarom al gesuggereerd dat deze 'röntgenemissielijn' iets met donkere materie te maken zou kunnen hebben.

Nieuwe, gedetailleerde waarnemingen van de 'breedbandige' röntgenstraling uit de directe omgeving van het superzware zwarte gat in het centrum van de cluster laten nu echter zien dat er daar juist sprake is van een tekort aan röntgenstraling van deze specifieke energie - een 'absorptielijn'. De vergelijking dringt zich op met heet gas, dat op bepaalde golflengten licht uitzendt, maar op diezelfde golflengten licht absorbeert wanneer het zich tussen een heldere lichtbron en de aarde bevindt.

Als de 3,5 keV-straling echt geassocieerd is met donkere materie, doen de nieuwe waarnemingen vermoeden dat ook donkere materie een 'grondtoestand' en een 'aangeslagen toestand' kent, net zoals dat het geval is voor de atromen in gasmoleculen. De onderzoekers zijn echter nog heel voorzichtig met het trekken van conclusies. (GS)

(allesoversterrenkunde)

06-04-2018

Donkere materie is mogelijk toch niet ‘interactief’


Gecombineerde Hubble/ALMA-opname van het hart van cluster Abell 3827. Op de gekozen golflengten is de cluster bijna doorzichtig en vallen de vervormde beelden van het achtergrondstelsel beter op. (NASA/ESA/ESO/Richard Massey (Durham University))

Nieuwe waarnemingen laten zien dat de geheimzinnige donkere materie toch geen interacties aangaat met andere krachten dan de zwaartekracht. Daarmee is een veelbelovend onderzoeksresultaat uit 2015 ontkracht.

Drie jaar geleden meende een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Richard Massey van Durham University te hebben ontdekt dat een sterrenstelsel in de cluster Abell 3827 min of meer was gescheiden van zijn halo van donkere materie. Dat was verklaarbaar als donkere materie zichzelf zou beīnvloeden middels een andere kracht dan de zwaartekracht.

Op basis van gegevens van recentere waarnemingen komt hetzelfde onderzoeksteam nu echter tot de conclusie dat de donkere materie toch niet van het sterrenstelsel is gescheiden. De meetresultaten zijn in overeenstemming met donkere materie die alleen de kracht van de zwaartekracht voelt.

Bij het nieuwe onderzoek is gebruik gemaakt van de Atacama Large Millimetre Array (ALMA) in het noorden van Chili. Daarbij is ALMA gericht op een verder weg staand sterrenstelsel dat door de zwaartekrachtlenswerking van Abell 3827 is vervormd en meervoudig is afgebeeld. Daarbij zijn concentraties van donkere materie opgespoord die bij het eerdere onderzoek niet waren opgemerkt.

Hoewel de nieuwe resultaten laten zien dat de donkere materie bij zijn sterrenstelsel is gebleven, achten Massey en zijn team het nog steeds mogelijk dat donkere materie interacties aangaat. Om dat te onderzoeken heeft Durham University meegewerkt aan de bouw van de nieuwe SuperBIT-telescoop die met behulp van een reusachtige heliumballon naar de stratosfeer zal opstijgen. Dit instrument moet de donkere materie in honderden clusters van sterrenstelsels in kaart gaan brengen.

De nieuwe resultaten worden vandaag (vrijdag 6 april) gepresenteerd op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. Ze zullen ook worden gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (EE)

(allesoversterrenkunde)

10-04-2018

Oerknalstraling verraadt filamenten van donkere materie



Sterrenkundigen zijn onzichtbare, langgerekte filamenten van donkere materie in het heelal op het spoor gekomen. Deze slierterige structuren, met afmetingen van honderden miljoenen lichtjaren, vormen het 'steigerwerk' van de groteschaalstructuur van de kosmos: 'gewone', zichtbare materie heeft zich in de loop van de tijd in deze slierten en hun knooppunten opgehoopt, waardoor de huidige verdeling van sterrenstelsels in het heelal een enigszins draderig patroon vertoont - het zogeheten kosmische web

De filamenten van donkere materie verraden hun aanwezigheid doordat ze met hun zwaartekracht minieme verstoringen teweegbrengen in het beeld van de kosmische achtergrondstraling - de 'nagloed' van de oerknal. De astronomen zijn die 'zwakke lenswerking' op het spoor gekomen door gebruik te maken van geavanceerde patroonherkenningsalgoritmen. De resultaten zijn deze week gepubliceerd in Nature Astronomy.

Behalve onderzoek aan de kosmische achtergrondstraling zijn ook metingen aan de verdeling van anderhalf miljoen sterrenstelsels meegenomen in de analyse. Die metingen zijn verzameld door de Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). (GS)

(allesoversterrenkunde)ā

17-07-2018

Standaard-kosmologiemodel ondersteund door laatste data release Planck


De kosmische achtergrondstraling, zoals opgemeten door Planck. (ESA/Planck Collaboration)

Ook de nieuwste, meest complete data release van de Europese ruimtetelescoop Planck, die tussen 2009 en 2013 precisiemetingen heeft verricht aan de kosmische achtergrondstraling, ondersteunt het standaardmodel van de kosmologie, waarin het heelal voor het grootste deel bestaat uit mysterieuze donkere materie en al even raadselachtige donkere energie.

Alle meetgegevens van Planck, zowel aan de temperatuur als aan de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling (de 'echo' van de oerknal waarmee het heelal 13,8 miljard jaar geleden ontstond), zijn nu verwerkt en in detail geanalyseerd. De conclusies voor wat betreft de samenstelling en de evolutie van het universum zijn - net als in de vorige, nog enigszins incomplete data release - volledig in overeenstemming met het kosmologische standaardmodel.

Daarmee is overigens bepaald nog geen oplossing gevonden voor het merkwaardige gegeven dat de huidige uitdijingssnelheid van het heelal, zoals bepaald op basis van een extrapolatie van de Planck-data, significant afwijkt van de waarde die gevonden wordt op basis van metingen in het huidige, 'lokale' heelal, onder andere door de ruimtetelescoop Gaia.

Een reeks van 12 wetenschappelijke artikelen waarin alle Planck-data worden beschreven, is gepubliceerd op de website van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. (GS)

(allesoversterrenkunde)

17-07-2018

Britse cryostaat voor Amerikaanse detector donkere materie


De Britse titanium-cryostaat voor de Amerikaanse LUX-Zeplin-detector. (STFC)

Het Britse Rutherford Appleton Laboratory heeft een grote titanium-cryostaat gebouwd en geleverd voor de Amerikaanse LUX-Zeplin-detector (LZ). LZ gaat in een diepe mijn in South Dakota jacht maken op de mysterieuze donkere materie in het heelal, waarvan de ware aard nog steeds niet is opgehelderd.

De cryostaat (een soort overmaatse thermosfles) is gemaakt van ulra-zuiver titanium, weegt 2000 kilogram en houdt het feitelijke LZ-experiment op een temperatuur van 100 graden Celsius onder nul. Er is tweeënhalf jaar aan de cryostaat gewerkt. LUX-Zeplin moet in 2020 operationeel zijn. (GS)

(allesoversterrenkunde)