Dat is vreemd. Immers: als er vijf keer zoveel donkere materie is als zichtbare materie (wat de meeste kosmologen geloven), zou je verwachten dat er veel meer donkere materie dan zichtbare materie door zwarte gaten opgeslokt zou worden, m.a.w. dat er een sterk verband bestaat tussen de hoeveelheid donkere materie en de grootte van de zwarte gaten.
In een nieuwe analyse hebben de Duitse astronomen John Kormendy en Ralf Bender aan het Duitse Max Planck Instituut voor buitenaardse fysica het antwoord gevonden. Ze bestudeerden zes naburige melkwegstelsels die wel een zwart gat bevatten maar geen bobbel, zoals de hier getoonde NGC 2988. Ze deden dit om te kunnen vaststellen of bij het ontbreken van de gebruikelijke correlatie met een bobbel (zoals bij deze zes ontbrak), zwarte gaten wellicht worden verklaard door de hoeveelheid donkere materie. Voorlopige conclusie: een dergelijke correlatie is afwezig. Hoeveel donkere materie ook aanwezig is, het heeft geen invloed op de grootte van zwarte gaten. Er bestaat slechts een correlatie met het melkwegstelsel zelf: hoe groter het melkwegstelsel, hoe groter het zwart gat.
[ Bericht 4% gewijzigd door #ANONIEM op 31-03-2012 12:49:56 ]
In tegenstelling populaire opvatting, zijn zwart gaten niet zomaar cosmologische stofzuigers die gewoon alles opslokken zonder meer. Ook zij hebben beperkingen, en enkel omdat licht er niet ontsnappen kan, betekent niet dat ze oppermachtig zijn.
Ze kunnen wel vervormd worden door sterren die vele malen groter zijn.
Ook is het mijn theorie dat zwart gaten wel energie weer loslaten, ze zetten dus licht om in een andersoortige energie wat volgens mij hitte-energie is.
Dit zijn krachtige stromen van materie die langs de draaiingsas worden uitgestoten, deze bestaan voornamelijk uit waterstofgas.
Hieruit kunnen weer nieuwe sterren ontstaan, zodoende dragen ze bij aan de "bobbel" van het sterrenstelsel.
Zou dit de verklaring zijn dat sommige sterrenstelsels wel en andere geen "bobbel" hebben?
Donkere materie wordt nu juist vanwege de zwaartekrachteffecten op gewone materie gehypothetiseerd.quote:Op donderdag 27 januari 2011 15:11 schreef bert_van_dirkjan het volgende:
Misschien omdat donkere materie geen interactie heeft met zichtbare materie? Dat ze overlappen als het ware, de druk van de donkere materie heeft geen invloed op de zichtbare materie waardoor het gat niet groter is dan normaal, maar wel een hogere zwaartekracht heeft.. Naja het is maar een gedachtespinsel
En er is ook juist geen overlapping, donkere materie is anders over het universum verdeeld dan gewone materie. Er lijkt wel enige correlatie te zijn maar er is geen sprake van een totale overlapping.
Die ster is uiteraard niet vlak naast het zwarte gat ontstaan en door de snelheid van de ster (5000 km/s, snelst bekende object in een baan om een ander object) kan deze zo dicht bij het zwarte gat blijven zonder er in getrokken te worden:quote:
Op zich kan dat. Plus dat donkere materie neem ik aan geen synchrotronstraling uitzendt waardoor omloopbanen stabiel blijven en de materie niet naar binnen spiraleert. Wat ik verder. Heel. Verdacht vindt is de aanwezigheid van de ster S2 vlakbij ons eigen zwarte gat Sagittarius A*. Zware sterren van die grootte houden het niet langer dan een paar miljoen jaar uit en zo vlak bij een zwart gat met die enorme getijdekrachten zijn de omstandigheden voor stervorming bepaald niet ideaal. Wat doet die ster daar?
quote:Although the central black hole should be too massive to allow any new stars to form within three or four light-years because its gravity would tear apart any large clouds of gas and dust that would otherwise condense into stars, a cluster of stars less than 10 million years old has been observed to be located less than half a light-year from the central black hole. The cluster probably formed at a safe distance of at least five light-years away from the black hole, around a middle-weight black hole with around 1,000 to 10,000 Solar-masses. As the cluster's black hole has been gravitationally dragged towards its supermassive neighbor, however, it has dragged its stars along with it.
Bron:quote:In 2004, a team of astronomers (Jean-Pierre Maillard, Thibaut Paumard, Susan R. Stolovy, and François Rigaut) announced the possible discovery of a middleweight black hole with around 1,300 Solar-masses orbit about three light-years from the central black hole, called GCIRS 13E, with strong x-ray emission (press release); nature.com; and Maillard et al, 2004). A compact cluster of seven massive stars (spectral type O and Wolf-Rayet, as well as a luminous blue object), each with five to 10 Solar-masses but reduced from more than 40 Solar-masses during their prime, orbit GCIRS 13E. Just 0.065 light-years (0.02 parsecs) across, GCIRS 13E is racing around the galactic center at 626,300 miles per hour (280 kilometers per second). Indeed, the gravity of the nearby, supermassive central black hole should have precluded the contraction of gas clouds into GCIRS 13E's stars. The astronomers believe, however, that the stars did form too far from their present location because the seven massive stars must be less than 10 million years old, or they would have exploded already since such massive stars do not live that long. Hence, the seven stars and GCIRS 13E must have migrated inward toward the central black hole within the past 10 million years, probably from about 60 light-years further out its current orbit. The seven stars are the remains of what likely was once a much larger and massive cluster of many stars, possibly a globular cluster where a middleweight black hole could develop through runaway star collisions, as indicated by other research.
http://www.solstation.com/x-objects/s2.htm
Die theorie van jou heet Hawkingstraling:quote:
Hi TS,
In tegenstelling populaire opvatting, zijn zwart gaten niet zomaar cosmologische stofzuigers die gewoon alles opslokken zonder meer. Ook zij hebben beperkingen, en enkel omdat licht er niet ontsnappen kan, betekent niet dat ze oppermachtig zijn.
Ze kunnen wel vervormd worden door sterren die vele malen groter zijn.
Ook is het mijn theorie dat zwart gaten wel energie weer loslaten, ze zetten dus licht om in een andersoortige energie wat volgens mij hitte-energie is.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Hawkingstraling
Ik denk dat zwarte gaten zelf maar minimaal vervormen gezien de enorme kracht die er op de waarnemingshorizon van binnenuit uitgeoefend wordt.
De accretieschijf om het zwarte gat heen kan uiteraard wel flink vervormd worden door andere zwaartekrachtbronnen.
Zou deze rotatie ook niet het zwarte gat kunnen vervormen?
Het is alleen de vraag of je nog van rotatie van een zwart gat kunt spreken.
yep, zwarte gaten kunnen ronddraaien
Jacht op donkere materie nadert ontknoping
Natuurkundigen zitten de donkere materie - de onzichtbare substantie die een kwart van de massa/energie-inhoud van het heelal voor zijn rekening neemt - op de hielen. Die conclusie trekken zij na het eerste succesvolle onderzoeksjaar met de CMS-deeltjesdetector van de Large Hadron Collider (LHC) in Genève.
De onderzoekers hebben het afgelopen jaar protonen met bijna de snelheid van het licht tegen elkaar laten knallen. Dat resulteert in energieën en dichtheden die vergelijkbaar zijn met die in het heelal kort na de oerknal, 13,7 miljard jaar geleden. De verwachting is dat bij zulke botsingen dezelfde soorten deeltjes zullen ontstaan die in de prille begintijd van het heelal bestonden.
De natuurkundigen zeggen dat ze goed op weg zijn om een van de belangrijkste theorieën te bevestigen of ontkrachten die veel van de openstaande vragen in de deeltjesfysica zou kunnen beantwoorden: de supersymmetrie. Deze theorie moet onder meer duidelijkheid geven over de samenstelling van de donkere materie.
De verwachting is dat binnen enkele jaren uitsluitsel kan worden gegeven. Als de theorie van de supersymmetrie klopt, zouden er heel af en toe bijzondere botsingen tussen protonen moeten plaatsvinden waarbij nog niet eerder waargenomen deeltjes ontstaan. Deze zogeheten 'sparticles' zijn een belangrijke kandidaat voor de verklaring van de donkere materie.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Het Astronomie Topic #5
Nee dat is incorrect.quote:
iets wat we niet direct kunnen waarnemen houdt de boel bij elkaar. ik geloof dat meer dan 80/90 procent van het heelal uit deze ''materie'' zou moeten bestaan. wat het precies is weten we niet, maar wel ''dat'' het er is! het antwoord lijkt me dus: JA!
Iets van 74% is donkere energie al noemen sommigen het liever de cosmologische constante. Deze houdt de boel niet bij elkaar maar duwt juist alle uit elkaar.
Vervolgens is er iets van 22% donkere materie. Dit weten we doordat er op sommige plekken meer zwaartekracht is dan verklaarbaar door de aanwezige zichtbare materie. Donkere materie is in tegenstelling tot donkere energie ongelijkmatig verdeeld over het universum en heeft een flinke overlap met gewone materie. We weten echter niet wat voor soort deeltjes donkere materie nu eigenlijk zijn aangenomen dat zwaartekracht door materie veroorzaakt wordt.
Voordeel is dat we donkere materie hier op aarde kunnen proberen aan te tonen bijvoorbeeld in de LHC.
[ Bericht 0% gewijzigd door KoningStoma op 09-02-2011 02:05:30 ]
Donkere materie wordt steeds mysterieuzer
De donkere materie in dwergsterrenstelsels is anders verdeeld dan voorspeld.
Foto: NU.nl/Allesoversterrenkunde.nl
Dat blijkt uit metingen aan de posities en bewegingen van duizenden afzonderlijke sterren in de Fornax- en Sculptor-dwergstelsels - twee kleine begeleiders van ons eigen Melkwegstelsel.
De nieuwe resultaten doen vermoeden dat er iets fundamenteel mis is met onze ideeën over donkere materie. Volgens de huidige theorieën bestaat het heelal grotendeels uit donkere energie en donkere materie.
.De donkere materie zou bestaan uit nog niet ontdekte elementaire deeltjes die wel zwaartekracht op hun omgeving uitoefenen, maar op geen enkele andere manier in wisselwerking treden met 'gewone' materie.
Nieuwe metingen
Dwergsterrenstelsels, die hooguit enkele tientallen miljoenen sterren bevatten, bestaan voor bijna 99 procent uit donkere materie. Computersimulaties voorspellen dat die donkere materie zich vooral in de kernen van de dwergstelsels moet ophopen. Uit de nieuwe metingen blijkt echter dat de donkere materie veel gelijkmatiger door de sterrenstelsels is verdeeld.
Volgens de onderzoekers zijn de nieuwe metingen alleen te verklaren wanneer er toch een sterkere wisselwerking bestaat tussen gewone en donkere materie, of wanneer de donkere materie niet uit langzaam bewegende, relatief zware deeltjes bestaat, maar uit veel snellere, lichtere deeltjes.
© NU.nl/Allesoversterrenkunde.nl
(nu.nl)
Donkeremateriedeeltjes moeten zwaar zijn
De donkere materie, die bijna een kwart van het totaal aan massa en energie in het heelal voor haar rekening neemt, bestaat uit deeltjes die zeker veertig keer zo zwaar zijn als het proton. Dat concluderen natuurkundigen van Brown University uit waarnemingen van de gammastraling die van dwergsterrenstelsels afkomstig is.
De nieuwe minimale massa voor de donkeremateriedeeltjes roept twijfels op over recente claims dat bij ondergrondse experimenten donkere materie is opgespoord. Bij die experimenten zouden deeltjes zijn gedetecteerd die zeven tot twaalf keer zo zwaar zijn als een proton, wat duidelijk minder is dan de ondergrens ligt die de Brown-onderzoekers hebben vastgesteld.
De natuurkundigen zijn uitgegaan van het feit dat als zo'n donkeremateriedeeltje - ook wel WIMP genoemd - in botsing komt met zijn antideeltje, zij elkaar annihileren en er (uiteindelijk) gammastraling vrijkomt. Uit een statistische analyse van de hoeveelheid gammastraling die de onderzochte dwergstelsels de afgelopen drie jaar hebben uitgezonden, kon worden afgeleid hoeveel WIMP-annihilaties er gemiddeld plaatsvinden en hoe zwaar deze deeltjes minimaal moeten zijn.
De afgelopen jaren is steeds duidelijker geworden dat alles wat zichtbaar is in het heelal - planeten, sterren, sterrenstelsels enzovoorts - slechts vier procent van het totaal aan massa en energie uitmaakt. Ongeveer 23 procent komt voor rekening van donkere materie, de rest is donkere energie - de kracht die het heelal versneld doet uitdijen.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Nieuwe metingen Fermi-ruimtetelescoop wijzen niet op donkere materie
Nieuwe waarnemingen van de Amerikaanse Fermi Gamma-ray Space Telescope, uitgevoerd door wetenschappers van het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology aan de Stanford-universiteit, wijzen niet op het bestaan van donkere materie.
Eerder had het Russische PAMELA-experiment in een baan om de aarde een overschot aan positronen gevonden - de positief geladen antideeltjes van elektronen. Dat antimaterie-overschot zou verklaard kunnen worden door het verval van donkere-materiedeeltjes. Algemeen werd dan ook aangenomen dat een bevestiging van de PAMELA-resultaten een ondersteunend bewijs zou vormen voor het bestaan van die donkere materie.
Met Fermi is het overschot aan positronen weliswaar bevestigd, maar de voorspelde plotselinge afname van het overschot beneden een bepaalde drempelenergie is niet waargenomen. De onderzoekers concluderen dat ook dat hun nieuwe metingen niet in overeenstemming zijn met de theorie dat het overschot aan positronen te danken is aan het verval van donkere materie.
Voor de Fermi-metingen werd hert magnetisch veld van de aarde gebruikt om een onderscheid te kunnen maken in gammastraling die geproduceerd wordt door negatief geladen elektronen en gammastraling die terug te voeren is op positief geladen positronen.
© Govert Schilling
(allesoversterrenkunde)
Voor zover ik begrijp en gelezen heb, is er geen direct bewijs geweest voor het bestaan van donkere energie en materie, slechts indirect bewijs omdat de rekensommetjes van de huidige theorieën niet uitkomen met de werkelijkheid. Maw dat donkere energie/materie verzonnen is om die theorieën kloppender te maken. Maar is het niet gewoon aannemelijker dat het helemaal niet bestaat, en dat er gewoon nog wat gesleuteld moet worden aan de theorieën omdat ze gewoonweg nog niet compleet zijn? Dat lijkt mij een veel logischer verklaring voor de 'onverklaarbare' waarneming door zomaar donkere energie en materie als magische oplossing voor alles te maken.
Het begint een beetje op een religie te lijken... Weten we nog niet hoe iets kan, of hebben we onverklaarbare waarnemingen? Donkere energie, donkere materie!
[ Bericht 0% gewijzigd door #ANONIEM op 30-11-2011 18:21:05 ]
Ze doen het niet alleen om theoriëen kloppender te maken. Sterker nog, ze willen deze bewijzen of omver werpen maar er bestaat vooralsnog geen andere theorie voor dit verschijnsel. De roodverschuiving die wordt waargenomen betekend dat iets van ons verwijderd. Maar wat? Tot op heden hebben we hier donkere energie als term genomen. Wetenschappers hebben hier voor "donker" gekozen, ten eerste omdat het niet zichtbaar is, en ten tweede omdat ze eigenlijk gewoon niet weten wat het is. Hetzelfde geldt voor donkere materie. Om een gelijke stabiele balans in energie te hebben moet je evenveel negatieve als positieve energie hebben. Donkere energie zien ze als de negatieve energie, en materie waar wij onder andere uit bestaan (materie = energie?) als positieve energie. Wat betreft donkere materie is voor mij ook een raadsel want dit is way out of balance.quote:Op woensdag 30 november 2011 18:20 schreef MAHL het volgende:
Las net ook in het 'sneller dan het licht?' topic dat donkere materie weer wordt aangehaald om te ontkrachten dat neutrino's sneller dan het licht kunnen gaan.
Voor zover ik begrijp en gelezen heb, is er geen direct bewijs geweest voor het bestaan van donkere energie en materie, slechts indirect bewijs omdat de rekensommetjes van de huidige theorieën niet uitkomen met de werkelijkheid. Maw dat donkere energie/materie verzonnen is om die theorieën kloppender te maken. Maar is het niet gewoon aannemelijker dat het helemaal niet bestaat, en dat er gewoon nog wat gesleuteld moet worden aan de theorieën omdat ze gewoonweg nog niet compleet zijn? Dat lijkt mij een veel logischer verklaring voor de 'onverklaarbare' waarneming door zomaar donkere energie en materie als magische oplossing voor alles te maken.
Het begint een beetje op een religie te lijken... Weten we nog niet hoe iets kan, of hebben we onverklaarbare waarnemingen? Donkere energie, donkere materie!
Rimpelingen kunnen verdeling donkere materie verraden
De Amerikaanse astronome Sukanya Chakrabarti heeft een nieuwe methode ontwikkeld om de donkere materie in sterrenstelsels in kaart te brengen. Zij presenteert haar resultaten bij de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society, die deze week in Austin (Texas, VS) wordt gehouden.
De meeste materie in het heelal zendt geen waarneembare vormen van straling uit. Dat sterrenstelsels voor het overgrote deel uit deze materie bestaan, blijkt uit de zwaartekrachtsinvloed die zij uitoefent. Zo kan uit het gedrag van sterren in de buitenste regionen van spiraalstelsels worden afgeleid dat deze stelsels zijn omgeven door kolossale halo's van donkere materie.
Hoe die donkere materie precies verdeeld is, is echter nog onduidelijk. Chakrabarti heeft ontdekt dat deze verdeling kan worden afgeleid uit de 'rimpelingen' in het gas in het buitenste deel van de schijf van een spiraalstelsel, die ontstaan door de getijdenwerking van een naburig kleiner stelsel. Die rimpelingen hebben weliswaar betrekking op normale materie, maar indirect verraden ze ook de verdeling van de donkere materie in het stelsel.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Donkere materie in kaart gebracht
Een internationaal team van astronomen, onder wie Koen Kuijken van de Universiteit Leiden, is er voor het eerst in geslaagd om de grootschalige verdeling van donkere materie in het heelal in kaart te brengen. De nieuwe bevindingen, die vandaag tijdens de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society zijn gepresenteerd, tonen een heelal bestaande uit een complex netwerk van donkere materie en sterrenstelsels, verspreid over afstanden van meer dan een miljard lichtjaar.
Dat resultaat is verkregen door opnamen van ongeveer tien miljoen sterrenstelsels in vier verschillende hemelgebieden te analyseren. De astronomen onderzoeken de kleine vervormingen die ontstaan doordat het licht van deze stelsels wordt afgebogen als het onderweg naar de aarde grote concentraties van donkere materie passeert.
Hun project, dat de Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS) heet, maakt gebruik van gegevens van de Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey. De gebruikte opnamen zijn gemaakt met MegaCam, een 340-megapixel camera met een beeld van één bij één graad die gekoppeld is aan de CFHT-telescoop op Hawaï. De stelsels die bij de survey zijn vastgelegd, bevinden zich doorgaans op afstanden van ongeveer zes miljard lichtjaar. Het licht van deze stelsels is dus uitgezonden toen het heelal ruwweg half zo oud was als nu.
Het gevonden resultaat stemt goed overeen met de voorspellingen van de materieverdeling in het heelal op basis van computersimulaties. Door het onzichtbare karakter van de donkere materie was het echter niet eenvoudig om deze te verifiëren.
Overigens zijn ook gedetailleerde kaarten van de verdeling van donkere materie verkregen op basis van metingen van de Sloan Digital Sky Survey.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Op dinsdag 10 januari 2012 09:26 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:09-01-2012
Mysterieuze donkere materie in het heelal in kaart gebracht
Een internationaal team van astronomen is erin geslaagd de meest uitgebreide kaart ooit te maken van de mysterieuze donkere materie die 25 procent van de massa van de kosmos zou uitmaken. Dat is vandaag bekendgemaakt, op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in de Texaanse stad Austin. Er was reeds lang naar deze studie uitgekeken.
Optisch onzichtbaar
Volgens Catherine Heymans van de Universiteit van Edinburgh en Ludovic Van Waerbeke van de Universiteit van British Columbia in Canada is de kaart het resultaat van computersimulaties. De verificatie was echter moelijk omdat de donkere materie per definitie optisch onzichtbaar is. Ze is enkel waar te nemen door de gravitationele kracht die zij op andere materie uitoefent.
tien miljoen sterrenstelsels
De astronomen zijn vertrokken van de analyse van tien miljoen sterrenstelsels in vier verschillende gebieden van de kosmos. Het merendeel bevindt zich op zes miljard lichtjaar, dus ongeveer de helft van de leeftijd van het universum (die 13,7 miljard jaar zou zijn). Om de donkere materie te omschrijven, bestudeerden de wetenschappers de verstoring van het licht door de massa's donkere materie terwijl dit licht zijn lange reis maakt naar de Aarde. (afp/adha)
(HLN)
Onzichtbare waarheid
Op zoek naar de donkere kant van het heelal
Door: Florentine Sterk
Hoe doe je onderzoek naar iets waarvan je niet precies weet wat het is? Dat is de vraag waar wetenschappers, op zoek naar de waarheid achter het mysterieuze fenomeen van donkere materie en donkere energie, zich dagelijks in storten. Wat gebeurt er met je resultaten als de wetenschappelijke fundamenten waar je onderzoek op gebaseerd is anders blijken te zijn dan gedacht?
Henk Hoekstra
Henk Hoekstra, sterrenkundige aan de Sterrenwacht van de Universiteit Leiden, is onderdeel van het internationale team van sterrenkundigen dat onder de naam The Canada-France-Hawaï Telescope Lensing Survey onderzoek doet naar donkere materie en donkere energie. Het team bracht de verdeling van zichtbare en donkere materie in een deel van het heelal in kaart. Zo hopen ze te berekenen hoe de structuur van het heelal is ontstaan, en welke rol donkere energie speelt bij de uitdijing van het heelal. Hoe gaat dat eigenlijk, onderzoek doen naar iets dat je niet kan zien en waarvan je ook niet precies weet wat het is?
Onderzoek naar de donkere hoeken van het heelalHet team van Hoekstra liet de Canada-France-Hawaï Telescope op Mauna Kea, Hawaï met een camera van 340 Megapixels, maar liefst vijf jaar lang opnamen maken van de hemel. Op deze beelden werd naar een specifiek verschijnsel gekeken, namelijk gravitational lensing. Wat is gravitational lensing precies?
Hoekstra: ‘Het licht dat door sterrenstelsels wordt uitgezonden komt op haar weg naar de aarde vaak langs andere hemelobjecten, bijvoorbeeld clusters van melkwegstelsels. Zo’n cluster heeft een grote massa en daarom ook een grote zwaartekracht. Die zwaartekracht trekt als het ware aan het licht waardoor de baan van het licht iets afgebogen wordt. Die afbuiging wordt gravitational lensing genoemd, omdat de zwaartekracht de lichtstralen breekt zoals een lens dat ook doet.’
‘Sterrenstelsels, die normaal gesproken ongeveer rond zijn, zijn op opnamen dan in de breedte samengedrukt of juist uitgerekt. Aan de hand van deze afwijkingen kunnen we bepalen hoe groot de zwaartekracht op een bepaalde plek is, en daarmee kunnen we berekenen hoeveel massa die zwaartekracht veroorzaakt. Zo komen we tot een massaverdeling in het heelal. Maar op veel plekken blijkt veel meer massa te zijn dan we terug zien aan zichtbare materie, er zou gemiddeld maar liefst zes keer zo veel massa moeten zijn. Het meeste licht wordt dus afgebogen door het zwaartekrachtsveld van donkere materie. Zo kunnen we precies aanwijzen waar de donkere materie zich moet bevinden.’
© CFHTLenS Collaboration
Gedeelte van de kaart van verdeling van donkere materie.
Hoekstra vervolgt: ‘Als je die gegevens eenmaal hebt, dan kan je ook op zoek gaan naar donkere energie. We weten hoeveel zichtbare en donkere energie er is, en waar die zich bevindt. Dan is het mogelijk om berekeningen uit te voeren naar de structuren in het heelal en de manier waarop ze zijn ontstaan. We weten dat de uitdijing van het heelal in principe steeds trager zou moeten verlopen als gevolg van de zwaartekracht, maar we zien juist dat die steeds sneller gaat. Er moet dus nog een andere kracht in het spel zijn. We denken dat dit donkere energie is, en proberen nu aan te tonen welke rol donkere energie precies speelt bij de uitdijing van het heelal.
Het kosmische wrakHet team van Hoekstra zocht niet alleen naar donkere materie en donkere energie, maar richtte haar blik ook op clusters van melkwegstelsels. ‘We zagen een afwijkende waarde in onze resultaten. We dachten oorspronkelijk dat er sprake was van ruis, maar besloten toch de Hubble ruimtetelescoop erop te zetten. Tot onze grote verassing bleken we een hele speciale opeenhoping van botsende sterrenstelsels te hebben gevonden.’
Het cluster Abell 520, al snel omgedoopt tot ‘een kosmisch wrak’, is een uitzonderlijke vondst binnen de sterrenkunde. Maar liefst vier clusters van melkwegstelsels botsen daar vanuit verschillende richtingen op elkaar. Wat dit cluster zo’n speciaal geval maakt, is dat er bijna geen sterren te zien zijn; het hele cluster bevat amper zichtbare materie. Waar donkere materie normaal gesproken altijd samen met veel zichtbare materie voorkomt, komt het nu bijna op zichzelf voor. De donkere materie heeft zich dan ook nog eens op een manier door het cluster verspreid die nog nooit eerder gezien is, namelijk een beetje aan de rand en gescheiden van de rest van het stelsel.
Abell 520. Rood is gas, blauw is alle overige materie (voornamelijk donkere materie, gemeten met gravitational lensing).
Wat kan een mogelijke verklaring zijn voor deze uitzonderlijke vorm van het cluster en de verhouding tussen zichtbare en donkere materie? Hoekstra: ‘Van donkere materie is sowieso nog maar weinig bekend. Dat maakt een verklaring voor het resultaat van deze botsing al snel speculatief. Misschien dat donkere materie zich niet altijd hetzelfde gedraagt. Zo zou donkere materie bij een botsing op lage snelheid misschien wel kunnen botsen op andere deeltjes, terwijl dat het bij hoge snelheden niet doet. Maar we moeten erg voorzichtig zijn met interpreteren. Gaat het bij Abell 520 om de regel, of om de uitzondering op de regel? Dat we verder helemaal geen objecten zoals deze hebben gevonden, hoeft niet per se te betekenen dat ze er niet zijn. Wat je wel kan stellen is dat dit niet is zoals je verwacht dat het heelal zich gedraagt.’
Veranderende fundamentenDat waarnemingen en voorspellingen tegenstrijdigheden laten zien, lijkt binnen het universum van de donkere materie eerder regel dan uitzondering. Halverwege de 20e eeuw werd het Standaardmodel ingevoerd, een complete theorie van de manier waarop interacties tussen deeltjes moet verlopen, dat tot op de dag van vandaag gebruikt wordt. Maar het Standaardmodel kraakt aan alle kanten, zo kunnen de zwaartekracht en donkere energie niet volledig verklaard worden. Binnen de wetenschappelijke wereld komen daarom uit verschillende hoeken voorstellen voor radicale andere basisideeën. En dat kan in de praktijk betekenen dat hetgene waar je onderzoek naar doet, heel anders in elkaar blijkt te zitten dan gedacht. Wat gebeurt er met je resultaten als die wetenschappelijke basisideeën, die je voor kloppend aanneemt en waar je je onderzoek op baseert, anders blijken te zijn dan je dacht?
Hoekstra: ‘Je kan onze situatie vergelijken met die van de Grieken. Zij dachten dat de aarde het centrum van het heelal was, en dat alle planeten om de aarde cirkelden. Maar dit klopt niet met hun waarnemingen, soms bewogen planeten zelfs in een totaal tegengestelde richting! Om dit te verklaren besloten ze ‘epicycles’ toe te voegen aan hun model. Planeten beschreven dan cirkelbewegingen binnen hun cirkelbeweging om de aarde. Net zoals de Grieken zijn wij nu steeds meer parameters aan ons model toe aan het voegen. Je kan je dus afvragen of er iets fundamenteel mis is met wat wij nu aan het doen zijn.’
Zo is het ook met het Standaardmodel. Wetenschappers kunnen wel verklaren op welke manier deeltjes interactie vertonen, maar niet waarom ze dat op die manier doen. Hoekstra: “Het kan best zijn dat ons model radicaal anders vormgegeven moet worden, maar vaak roepen nieuwe theorieën die simpel lijken in de praktijk ook weer nieuwe problemen op. Het is wachten op een model dat alles kloppend kan verklaren op een dieper niveau. Maar aan de andere kant: de sterrenkunde heeft aangetoond dat donkere materie en donkere energie bestaan aan de hand van waarnemingen. Die waarnemingen staan op zichzelf, en zullen niet achterhaald zijn als een andere basistheorie aangenomen wordt.”
De ToekomstHet team achter The Canada-France-Hawaï Telescope Lensing Survey laat zich dan ook niet afschrikken door mogelijk veranderende ideeën over het heelal, en vervolgt zijn onderzoek. De European Space Agency (ESA) heeft goedkeuring gegeven voor een nieuw project van het team. Binnenkort start de bouw van Euclid, een ruimtetelescoop waarmee nog scherpere opnamen gemaakt kunnen worden.
‘Met Euclid kunnen we een gebied bekijken dat 100 keer groter is dan het huidige onderzoek. We kijken naar de vorm en verdeling van twee miljard sterrenstelsels op 6 miljard lichtjaar weg, zodat we de groei van de structuur van de verdeling van sterrenstelsels kunnen achterhalen. Zo kunnen we meer te weten komen over de uitdijing van het heelal en hopelijk dichter in de buurt komen van een verklaring wat donkere nou precies is.’ Het duurt zeker nog tot 2019 voor Euclid operationeel kan zijn.
(wetenschap24.nl)
Donkere materie in cluster in kaart gebracht
Twee teams van astronomen hebben, met behulp van gegevens van diverse telescopen in de ruimte en op aarde, de ruimtelijke verdeling van de donkere materie in de cluster Abell 383 onderzocht. Deze grote verzameling van sterrenstelsels bevindt zich op een afstand van ongeveer 2,3 miljard lichtjaar.
Donkere materie is onzichtbaar spul dat geen licht uitzendt of absorbeert, maar wel een aantrekkende kracht uitoefent. Er zijn verschillende aanwijzingen dat er in het heelal ongeveer zes keer zoveel donkere materie als 'normale' materie aanwezig is.
Astronomen proberen meer inzicht te krijgen in de aard van de donkere materie door clusters als Abell 383 te bestuderen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat dergelijk grote massaconcentraties het licht van verder weg gelegen objecten afbuigen (het 'zwaartekrachtlenseffect').
Opmerkelijk genoeg komen de beide onderzoeksteams, die niet precies dezelfde meetresultaten en wiskundige modellen hebben gebruikt, niet tot hetzelfde resultaat. Het team onder leiding van astronomen van twee Californische instituten komt tot de conclusie dat het centrum van Abell 383 relatief weinig donkere materie bevat, wat in strijd zou zijn met het meest gebruikte theoretische model.
Een team onder leiding van astronomen uit Israël, Frankrijk en Denemarken vindt juist wel de verwachte massaconcentratie in het centrum van de cluster. Ook heeft dit team vastgesteld dat de donkere materie die zich in Abell 383 verschuilt niet volmaakt bolvormig is verdeeld, maar de vorm van een rugbybal heeft aangenomen. Vanaf de aarde kijken we bijna recht tegen de smalle kant van deze kolossale 'bal' aan.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Precisiewaarnemingen van donkere energie
Met een telescoop in New Mexico zijn precisiemetingen verricht aan de mysterieuze donkere energie van de lege ruimte, die verantwoordelijk gehouden wordt voor de versnellende uitdijing van het heelal. De ontdekking van die versnellende uitdijing, in 1998, leverde in 2011 de Nobelprijs Natuurkunde op.
In de afgelopen zes jaar is van ruim een miljoen sterrenstelsels in het heelal, tot op afstanden van zo'n zes miljard lichtjaar, de positie en de afstand gemeten met de 3,5-meter telescoop van de Sloan Digital Sky Survey. Op die manier kon de driedimensionale verdeling van de sterrenstelsels worden vastgelegd. Die ruimtelijke verdeling bevat een soort 'vingerafdruk' van de omstandigheden die kort na de geboorte van het heelal heersten, zoals de relatieve hoeveelheden zichtbare materie, donkere materie en donkere energie.
Vandaag worden op de Brits/Duitse National Astronomy Meeting in Manchester de resultaten gepresenteerd van de eerste anderhalf jaar van dit BOSS-programma, met informatie over een kwart miljoen sterrenstelsels. Details zijn te vinden in zes vakpublicaties die vandaag gepubliceerd worden op internet.
De precisiemetingen laten zien dat er kort na de oerknal een soort 'dichtheidsgolven' in het heelal zijn geweest, met als resultaat dat de huidige verdeling van sterrenstelsels en clusters niet volstrekt willekeurig is, maar een voorkeur vertoont voor een afstandsschaal van ca. 500 miljoen lichtjaar.
De resultaten van het BOSS-programma zijn goed in overeenstemming met eerdere waarnemingen, maar ze reiken tot veel grotere afstanden in het heelal. Op die afstanden kijken sterrenkundigen terug tot het moment waarop de invloed van de donkere energie op de uitdijing van het heelal groter begon te worden dan de invloed van de zwaartekracht - anders gezegd: de periode waarin de uitdijing van het heelal begon te versnellen.
© Govert Schilling
(allesoversterrenkunde)
Fermi-ruimtetelescoop vindt geen spoor van donkere materie
Het raadsel van de donkere materie in het heelal lijkt steeds groter te worden. De aanwezigheid van grote hoeveelheden donkere materie wordt afgeleid uit de waargenomen zwaartekrachteffecten, maar niemand weet waar de mysterieuze donkere materie uit bestaat. Een populaire kandidaat is een tot dusver onbekend elementair deeltje, dat tot de WIMP-categorie zou behoren ( weakly interacting massive particle ). Nieuwe resultaten van de Amerikaanse Fermi-ruimtetelescoop laten echter geen spoor van zulke deeltjes zien.
Fermi heeft de gammastraling bestudeerd van tien kleine dwergsterrenstelsels in de omgeving van ons eigen Melkwegstelsel. Dwergstelsels bevatten veel donkere materie. Als die uit WIMPs bestaat, moeten de donkeremateriedeeltjes elkaar regelmatig annihileren, waarbij energierijke gammastraling wordt geproduceerd. Die is echter niet gevonden. Op basis van de Fermi-resultaten kunnen veel potentiële WIMP-kandidaten dan ook worden uitgesloten.
De resultaten van het onderzoek zijn eind vorig jaar al gepubliceerd in Physical Review Letters , en worden vandaag gepresenteerd op het congres van de American Physical Society in Atlanta.
© Govert Schilling
(allesoversterrenkunde)
Wetenschap met handen in haar over donkere materie
epa.
Het mysterie van de beruchte donkere materie in het heelal blijft ondoorgrondelijk. Een team van astronomen analyseerde de afstand tussen meer dan 400 sterren in de Melkweg, maar in de buurt van de zon vonden zij geen enkele aanwijzing voor het bestaan van 'dark matter'.
Donkere materie wordt geacht kosmische materie te zijn die niet met optische middelen zichtbaar is en dus niet te detecteren valt via de elektromagnetische straling die ons op de aarde bereikt.
Berekening
De vorsersgroep rond Christian Moni Bidin van de Universiteit van Chili berekende de totale massa van die sterren, die tot 13.000 lichtjaar van onze zon verwijderd zijn. "De door ons gevonden gezamenlijke massa komt precies overeen met de massa van alle zichtbare materie -sterren, stof en gas- in de omgeving van de zon", zo citeert de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) Bidin in een communiqué. "Dat laat geen ruimte voor extra materie - de donkere materie - en dat verraste ons. Zij had zich bij onze waarnemingen duidelijk moeten tonen, maar zij is er gewoon niet".
Invloed
Donkere materie laat zijn bestaan enkel vermoeden door zijn invloed op andere nabije (en wel zichtbare) materie. Met het begrip donkere materie hopen vorsers het bestaan van een resem kosmische fenomenen te verklaren, bijvoorbeeld het feit dat de Melkweg veel sneller roteert als door normale materie te verklaren valt.
(HLN)
Begeleiders Melkweg ondermijnen bestaan donkere materie
Astronomen van de universiteit van Bonn (Duitsland) hebben een omvangrijke structuur van satellietstelsels en sterrenhopen rond onze Melkweg ontdekt, die zich over een miljoen lichtjaar uitstrekt. De ontdekking lijkt in strijd te zijn met het bestaan van donkere materie, de onwaarneembare substantie die volgens de geldende inzichten meer dan tachtig procent van alle massa in het heelal voor zijn rekening neemt.
Ons Melkwegstelsel bestaat uit een platte schijf van enkele honderden miljarden sterren en grote hoeveelheden gas en stof. Om deze schijf, die een middellijn van ongeveer 100.000 lichtjaar heeft, cirkelen een aantal kleinere stelsels en zogeheten bolvormige sterrenhopen.
De conventionele modellen voor ontstaan en evolutie van het heelal gaan ervan uit dat het heelal aanzienlijke hoeveelheden donkere materie bevat. Volgens deze modellen zou ons Melkwegstelsel echter veel meer kleine begeleiders moeten hebben dan er daadwerkelijk worden waargenomen.
De astronomen uit Bonn hebben aan de hand van opnamen van de Sloan Deep Sky Survey een zo compleet mogelijke inventarisatie gemaakt van de entourage van de Melkweg. Die inventarisatie heeft een compleet nieuw beeld van onze kosmische achtertuin opgeleverd. De verschillende begeleiders, sterrenstelsels zowel als sterrenhopen, zijn verdeeld over een vlak dat loodrecht op de schijf van het Melkwegstelsel staat. Ze lijken onderdeel uit te maken van één kolossale structuur.
Volgens de astronomen zouden alle begeleiders van de Melkweg zijn ontstaan na de botsing met een ander groot sterrenstelsel, die 11 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden. En dat zou betekenen dat het Melkwegstelsel zijn begeleiders niet stuk voor stuk heeft ingevangen, zoals de conventionele, op het bestaan van donkere materie gebaseerde theorieën voorspellen.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Niet minder maar méér donkere materie in omgeving zon
Een maand geleden maakten astronomen van de universiteit van Chili en de Europese Zuidelijke Sterrenwacht bekend dat zich in de buurt van de zon geen noemenswaardige hoeveelheden donkere materie bevinden. Een nieuwe analyse door wetenschappers van het Institute for Advanced Study in Princeton trekt deze conclusie echter in twijfel. Er zou zelf méér donkere materie in de zonsomgeving aanwezig zijn dan aanvankelijk werd gedacht.
De astronomen baseerden zich op nauwkeurige metingen van de bewegingen van vierhonderd sterren op afstanden van 5000 tot 13.000 lichtjaar van de schijf van ons Melkwegstelsel. Dat bracht hen tot de conclusie dat zich in de omgeving van de zon niet veel meer aantrekkende materie kan bevinden dan we in de vorm van sterren en gaswolken waarnemen.
Volgens de Amerikaanse wetenschappers zijn hun collega's er echter ten onrechte van uitgegaan dat de snelheid waarmee sterren om het centrum van ons Melkwegstelsel draaien onafhankelijk is van hun afstand boven of onder het centrale vlak van de Melkweg. Bovendien zou het onderzochte gebied te klein zijn voor een uitputtende analyse van de sterbewegingen.
Na weglating van deze 'onjuiste' elementen komen de Princeton-onderzoekers op basis van dezelfde meetresultaten tot de conclusie dat de sterbewegingen in de omgeving van de zon wel degelijk op de aanwezigheid van aanzienlijke hoeveelheden donkere materie wijzen. Sterker nog: in het centrale vlak van de Melkweg zou de dichtheid van de donkere materie ongeveer twintig procent hoger zijn dan tot nu toe werd gedacht.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
De aanwezigheid van donkere materie is afgeleid uit de bewegingen van sterren in ons melkwegstelsel en van melkwegstelsels in clusters.quote:
Wat moet ik me eigenlijk voorstellen bij onzichtbare (donkere) materie in de praktijk? Dus als je je in de nabije omgeving bevindt?
Ik denk dat we nog te weinig weten over de aard van donkere materie om vast te stellen welk effect het heeft op iemand in de nabije omgeving
Het schijnt dat de aarde ongeveer zeven centimeter bji de zon vandaag wordt geduwd. Er zijn bijvoorbeeld Italiaanse fysici die dit effect toeschrijven aan donkere materie
UPDATE: ‘Donkere materie bestaat toch wel’
De nauwkeurigste zoektocht ooit naar donkere materie in de omgeving van de zon, wijst uit dat er geen enkel zwaartekrachtseffect van donkere materie is. Dit terwijl donkere-materiemodellen deze wel voorspellen. Astronomen en natuurkundigen ziten nu met de handen in het haar. Alleen afwijkingen in de zwaartekrachtstheorie – of een totaal nieuwe natuurkunde – lijken nog soelaas te bieden.
De Melkweg wordt omringd door een onzichtbare halo van donkere materie. Deze moet het vreemde rotatiegedrag van de Melkweg verklaren. bron: ESO
Bizarre snelle draaiing
Met sterrenstelsels zoals de Melkweg is wat merkwaardigs aan de hand. Het buitenste deel lijkt in verhouding veel sneller te draaien dan het binnenste deel. Dit is niet wat je zou verwachten. Immers, de zwaartekracht in het binnenste deel van het sterrenstelsel is veel sterker dan in de buitenste delen. Je zou dus verwachten dat het binnenste deel veel sneler zou draaien dan het buitenste deel. Dat blijkt niet het geval. De reden is, vermoeden astronomen, een grote onzichtbare halo van ‘donkere materie’: materie die niet reageert op zichtbare materie, maar wel zwaartekracht uitoefent. Het binnenste deel van het Melkwegstelsel merkt niets van de donkere materie in het buitenste deel, omdat de zwaartekracht daarvan zichzelf opheft. Sterren en andere objecten aan de rand van het sterrenstelsel merken die invloed uiteraard wel, waardoor ze veel sneller rond het centrum van de Melkweg draaien dan verwacht kan worden als er geen donkere materie zou zijn.
Door nauwkeurige metingen te doen aan sterren en hun bewegingen, kunnen astronomen een globale indruk krijgen van de zwaartekrachtsvelden waardoor deze sterren worden beïnvloed en dus de donkere-materieverdeing in bijvoorbeeld onze eigen Melkweg. Deze heeft veel weg van een bolvormige halo, die in het centrum veel dichter is dan aan de randen.
Op zoek naar de zwaartekracht van donkere materie
Volgens het gebruikelijke donkere-materiemodel bevindt zich ongeveer vier keer zoveel donkere materie als zichtbare materie in het heelal (en ongeveer ook in die verhouding in de Melkweg). Dit betekent ook, dat er de nodige donkere materie moet zijn in het gebied rond de zon. De invloed daarvan moet merkbaar zijn op de bewegingen van sterren. Precies dat is nu onderzocht. Een team astronomen gebruikte de (vrij kleine) MPG/ESO 2.2-meter telescoop op ESO’s La Silla Observatory, in combinatie met andere telescopen. Hierbij maten ze zeer precies de bewegingen van meer dan 400 sterren tot op 13 000 lichtjaar afstand van de zon. Met behulp van deze nieuwe data berekenden ze de massa van het materiaal in de nabijheid van de zon, een volume dat vier keer zo groot is als in eerdere onderzoeken. Volgens de donkere-materietheorie zweeft er in een volume zo groot als de aarde rond een kilogram donkere materie. Niet veel, maar gezien de enorme omvang van het bestudeerde volume, is het totaaleffect toch enorm.
Spoorloos
Naar bleek, was de hoeveelheid massa, afgeleid van de gemeten zwaartekracht, precies gelijk aan wat verwacht kon worden aan de hand van de massa van bekende sterren, stofwolken en gaswolken in dit gebied. Er bleek geen spoor van donkere materie aanwezig, aldus teamleider Christian Moni Bidin (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chili). Volgens de berekeningen moest de donkere materie opduiken en sterbewegingen verstoren. Dit bleek niet te gebeuren: de sterren gedroegen zich precies zoals verwacht kon worden aan de hand van de bekende zwaartekrachtsbronnen. Dit is heel vervelend voor astronomen, want donkere materie vervult nu al een glansrol in allerlei theorieën die het ontstaan van sterrenstelsels beschrijven. Die kunnen dus waarschijnlijk de prullenbak in. Ook onze hoop om donkere materie door middel van zeer gevoelige ondergrondse deeltjesdetectoren te ontdekken, is waarschijnlijk tevergeefs.
Andere verklaring
Als donkere materie de waargenomen effecten niet verklaart, moet er wat anders aan de hand zijn. Een klein aantal natuurkundigen gelooft dat de zwaartekracht zich op zeer grote afstanden anders gaat gedragen: MOND (MOdified Newtonian Dynamics). Interessant is dat dit een (miniem) effect op de baanbewegingen van de ruimtesondes Pioneer 10 en Pioneer 11 moet hebben. Hierover is dan ook een vinnig debat aan de gang: volgens de meeste natuurkundigen worden de afwijkingen veroorzaakt door warmtestraling, die de ruimtesondes een zetje geeft. Zoals Sir Arthur Conan Doyle zijn held Sherlock Holmes al liet zeggen: als het onmogelijke is uitgesloten, wordt het onwaarschijnlijke waarschijnlijk. We zullen dus dit soort verklaringen – of nog veel verder gaande verklaringen, zoals die van Erik Verlinde of Arto Annila – serieus moeten gaan onderzoeken.
UPDATE: Fout in berekeningen
Zoals vaker in de wetenschap is ook dit resultaat niet zo solide als het oorspronkelijk leek. Toen een andere groep onderzoekers de berekening naliep bleek er wel degelijk donkere materie aanwezig. Wordt vervolgd.
Bron
Moni Bidin C., Carraro, G., Méndez, R.A., & Smith, R., Kinematical and chemical vertical structure of the Galactic thick disk II. A lack of dark matter in the solar neighborhood, arXiv:1204.3924 (2012)
(Visionair.nl)
Donkere materie blijft onvindbaar
Het Xenon100-instrument, een gevoelige ondergrondse detector in het Italiaanse San Grasso National Laboratory, heeft tot nu toe geen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van donkere materie. Dat het heelal met mysterieuze donkere materie gevuld moet zijn, blijkt uit zwaartekrachts- en snelheidsmetingen van sterren en sterrenstelsels.
Volgens deeltjesfysici en kosmologen bestaat de donkere materie vermoedelijk uit zogeheten WIMPs: weakly interacting massive particles . Zulke zware deeltjes zouden echter héél af en toe toch een interactie met gewone materie te zien moeten geven.
De Xenon100-detector is ontworpen om zulke WIMP-interacties te registeren. Tot nu toe echter zonder succes, zo meldden de onderzoekers vorige week op een congres over donkere materie in Ascona, Zwitserland. Dat zou kunnen betekenen dat de WIMPs lichter zijn dan tot dusver werd aangenomen, of dat ze toch nog minder vaak in wisselwerking treden met gewone materie.
(allesoversterrenkunde)
Melkweg omringd door donkere materie?
© epa.
De hoeveelheid donkere materie nabij de zon is aanzienlijker dan totnogtoe gedacht, zo stellen vorsers van de Universiteit van Zürich. Hun vaststelling is mogelijk het eerste bewijs dat ons sterrenstelsel geheel omgeven is door donkere materie.
Verscheidene astronomen hebben al de dichtheid van donkere materie berekend, maar hun resultaten lopen ver uiteen. De wetenschappers uit Zürich zijn de eersten die een dankzij simulaties systematisch verifieerbare methode hebben gebruikt , aldus de Universiteit van Zürich.
Donkere materie is niet zichtbare en dus ook niet detecteerbare materie. Haar bestaan is hypothetisch, en geeft wetenschappers de kans om te verklaren waarom de sterrenstelsels van de kosmos gegroepeerd blijven.
(HLN)
Idd... De huidge modellen/berekeningen tonen aan dat de massa van melkwegen groter is dan gedacht en eigenlijk kan, maar in plaats van uit te zoeken waar de modellen en berekeningen fout zitten wordt er donkere materie bijgegoocheld om het kloppend te makenquote:
Donkere materie bestaat niet, de meeste argumenten voor dark matter berust op onwetendheid over de werking van het heelal.
Zo werd de Aether bedacht omdat men niet begreep hoe lichtgolven zich door het niets konden voortbewegen.quote:
[..]
Idd... De huidge modellen/berekeningen tonen aan dat de massa van melkwegen groter is dan gedacht en eigenlijk kan, maar in plaats van uit te zoeken waar de modellen en berekeningen fout zitten wordt er donkere materie bijgegoocheld om het kloppend te maken
En nu baseren we al onze metingen op licht en sommige andere vormen van straling (omdat dat voor ons waarneembaar is), terwijl we waarschijnlijk iets fundamentelers missen.quote:
[..]
Zo werd de Aether bedacht omdat men niet begreep hoe lichtgolven zich door het niets konden voortbewegen.
(Net zoals we paarden wel kunnen dresseren, maar ze zullen nooit onze taal kunnen leren.)
Hoe het kan dat een halo donkere materie zich ook tussen 2 clusters kan bevinden, zoals bij de Train Wreck Cluster (
), weten ze nog niet...Er is ook nog veel onbekend over de verdeling van koud waterstofgas door het heelal en dus dit kan ook nog een verklaring zijn.
Gammastraling Melkwegcentrum kan bewijs zijn van donkere materie
Het centrum van ons Melkwegstelsel zendt gammastraling uit die afkomstig kan zijn van deeltjes donkere materie die elkaar vernietigen. Dat schrijven wetenschappers van de Universiteit van Californië in Irvine in het tijdschrift Physical Review D.
Deze inschatting is gebaseerd op gegevens die de afgelopen vier jaar zijn verzameld met NASA's gammasatelliet Fermi. Uit een analyse van die gegevens blijkt dat er meer gammastraling uit het melkwegcentrum afkomstig is dan vooraf werd verwacht. Gammastraling is een zeer energierijke vorm van elektromagnetische straling, die vrijkomt bij radioactief verval en andere hoogenergetische deeltjesprocessen.
De eigenschappen van de waargenomen gammastraling zijn in goede overeenstemming met de theoretische voorspellingen van het gedrag van donkere materie. Deze materie, die vermoedelijk ongeveer 85 procent van de totale massa van het heelal voor haar rekening neemt, zendt normaal gesproken geen waarneembare vorm van straling uit. Maar de hypothetische deeltjes waaruit de donkere materie bestaat, de zogeheten WIMPs, kunnen met elkaar in botsing komen.
Wanneer twee van die deeltjes op elkaar stuiten, annihileren ze elkaar. Bij dat proces komen allerlei andere deeltjes vrij, waaronder gammafotonen.
Hoewel de gammastraling uit het Melkwegcentrum van botsende WIMPs afkomstig kán zijn, kan daarover nog geen zekerheid worden verkregen. De waargenomen straling kan ook van andere bronnen afkomstig zijn.
© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)
(allesoversterrenkunde)
Radiostraling uit Melkwegkern afkomstig van donkere materie?
De Europese Planck-kunstmaan, die in 2009 is gelanceerd en onderzoek doet aan de kosmische achtergrondstraling, heeft radiostraling uit het centrum van ons eigen Melkwegstelsel ontdekt die mogelijk indirect afkomstig is van donkere materie. Dat beweren wetenschappers van het Deense Niels Bohr Instituut in een artikel dat gepbubliceerd is op de preprint -server arXiv.org, maar dat overigens nog niet geaccepteerd is voor publicatie in een wetenschappelijk tijdschrift.
Het gaat om zogeheten synchrotronstraling, die ontstaan wanneer elektrisch geladen deeltjes door een magnetisch veld bewegen. Die deeltjes zijn negatief geladen elektronen en hun antideeltjes, de positief geladen protonen. Omdat antimaterie geen lange levensduur heeft (zodra antideeltjes in botsing komen met gewone deeltjes treedt wederzijdse annihilatie op), moet de voorraad elektronen en positronen voortdurend worden aangevuld. Dat gebeurt volgens de Deense onderzoekers als gevolg van onderlinge botsingen van donkere-materiedeeltjes.
Het bestaan van grote hoeveelheden donkere materie in het heelal wordt afgeleid uit zwaartekrachtmetingen. De donkere materie bestaat vermoedelijk uit zeer zware onbekende elementaire deeltjes, maar hun ware aard is nog steeds een raadsel. De Planck-metingen vormen mogelijk een belangrijke aanzet tot de oplossing van het mysterie.
© Govert Schilling
(allesoversterrenkunde)
"Belangrijke aankondiging over donkere materie op komst"
© afp.
Er is groot nieuws op til inzake de zoektocht naar de donkere materie, zo heeft wetenschapssite space.com gemeld. Op de jaarlijkse bijeenkomst van de Amerikaanse Vereniging voor de Bevordering van de Wetenschap zei Samuel Ting van het Massachusetts Institute of Technology dat er binnen zowat twee weken een eerste paper aan een wetenschappelijk magazine wordt voorgelegd. De Nobelprijswinnaar is hoofdonderzoeker van de Europese AMS, of de 'Alpha Magnetic Spectrometer' die in mei 2011 aan het Internationaal Ruimtestation ISS is bevestigd.
Ting zei niet wat het anderhalf miljard euro kostende experiment heeft gevonden. Maar de ontdekking was volgens hem belangrijk genoeg dat de wetenschappers de paper dertig keer hebben herschreven vooraleer ze er tevreden over waren. Anderzijds voegde hij eraan toe dat de vondst nog maar een "kleine stap" in het ontrafelen van het mysterie van de donkere materie is en mogelijk nog niet het sluitend antwoord.
Het zeven ton wegende instrument speurt de kosmos met een nooit geziene gevoeligheid af in het weinig geëxploreerde domein van de hoog energetische kosmische straling, op zoek naar sporen van antimaterie en de donkere materie. Het is in feite een deeltjesdetector met 38 camera's, die de inkomende geladen deeltjes traceert die doorlopend onze planeet bombarderen. In het instrument sturen magneten de inkomende deeltjes in kringlopen. Uit de kromming ervan kunnen de wetenschappers de elektrische lading en energie afleiden.
Naar schatting bestaat ongeveer 90 procent van de massa van het universum uit donkere materie, maar die is nog nooit rechtstreeks waargenomen
(HLN)
Was dat niet die documentaire van BBC Horizon, How big is the universe? Volgens mij hadden ze dat berekend aan de hand van het licht van sterren en sterrenstelsels wat afgebogen wordt door de zwaartekracht van die materie. Net zoals bij gravitational lensing zeg maar.quote:
Was een tijdje terug een docu op de BBC waar een Duitse onderzoeker vertelde en liet zien hoe hij donkere materie indirect kon waarnemen. Kan me alleen niet meer herinneren hoe hij dat deed maar dat het erg slim was.
Jep, dat was hem, moet mijn tweede kop koffie nog hebben.quote:Op dinsdag 19 februari 2013 09:28 schreef Kper_Norci het volgende:
[..]
Was dat niet die documentaire van BBC Horizon, How big is the universe? Volgens mij hadden ze dat berekend aan de hand van het licht van sterren en sterrenstelsels wat afgebogen wordt door de zwaartekracht van die materie. Net zoals bij gravitational lensing zeg maar.
quote:
......
en deze
prachtige documentaire over het in kaart brengen van het universum
Bij de poging om het universum in kaart te brengen deden experts een vreemde ontdekking: zo zou het universum geen allesomvattende identiteit zijn, maar slechts het begin van iets veel groters
Wederom met intrigerende experimenten! O.a. over donkere energie en donkere materie
Wat ik wel grappig vond is dat er af en toe een psychedelisch tintje aan zit. Met the Doors-achtige muziek, echo in de stemmen en verbluffende beelden
Toevallig wilde ik hem dit weekend nog een keer zien, maar kwam ik erachter dat ie niet meer op YT stond. Deze is ook geblokkeerd helaas. Gelukkig heb ik hem ook een keer van usenet gedownload, dus heb ik hem ook nog digitaal in 1080P geloof ik, want ik vind het echt een hele mooie docu, helaas niet meer op YT dus, ja, misschien losse delen, maar ook dat niet geloof ik.quote:
verrek ja ik zie het.quote:
[..]
Toevallig wilde ik hem dit weekend nog een keer zien, maar kwam ik erachter dat ie niet meer op YT stond. Deze is ook geblokkeerd helaas. Gelukkig heb ik hem ook een keer van usenet gedownload, dus heb ik hem ook nog digitaal in 1080P geloof ik, want ik vind het echt een hele mooie docu, helaas niet meer op YT dus, ja, misschien losse delen, maar ook dat niet geloof ik.
Heb net ook even gekeken op youtube, inderdaad niet meer te vinden
Waarom verwijderen ze altijd nou net van die geweldige docu's?
Copyright hè. Iemand die hem zonder toestemming van de BBC geupload heeft denk ik. Aangezien er verder nog zat (oudere) Horizon docu's op staan. Anders zou het een beetje te selectief zijn denk ik.quote:
[..]
verrek ja ik zie het.
Heb net ook even gekeken op youtube, inderdaad niet meer te vinden
Waarom verwijderen ze altijd nou net van die geweldige docu's?
Samen met donkere energie (de cosmologische constante achter de uitdijing van ons heelal, waarvan Lawrence Krauss denkt dat het door quantumfluctuaties komt, ofwel de verborgen energie in een vacuum) lijkt donkere materie inderdaad een invulling te zijn om onze theorieën passend te maken.
Hoewel het tot nu toe relatief aannemelijk lijkt, zou het me niet verbazen als er een paradigmaverandering nodig is om het universum beter te snappen. Observaties worden nu binnen het kader van huidige theorieën over het universum geplaatst, terwijl er misschien wel compleet nieuwe of aangepaste theorieën nodig zijn, vooral m.b.t. donkere energie. Dit laatste lijkt inderdaad wel verdacht veel op de (a-)ether die er bijverzonnen werd.
Dat is toch niks nieuws?quote:
[..]
Was dat niet die documentaire van BBC Horizon, How big is the universe? Volgens mij hadden ze dat berekend aan de hand van het licht van sterren en sterrenstelsels wat afgebogen wordt door de zwaartekracht van die materie. Net zoals bij gravitational lensing zeg maar.
Dat lijkt me ook ja. Vooral vanwege het 'feit' dat meer dan 90% van de massa van het universum uit donkere energie/materie bestaat... Kom, dat moet toch wel laten zien dat de theorie aangepast moet worden?quote:
Hoewel het tot nu toe relatief aannemelijk lijkt, zou het me niet verbazen als er een paradigmaverandering nodig is om het universum beter te snappen. Observaties worden nu binnen het kader van huidige theorieën over het universum geplaatst, terwijl er misschien wel compleet nieuwe of aangepaste theorieën nodig zijn, vooral m.b.t. donkere energie. Dit laatste lijkt inderdaad wel verdacht veel op de (a-)ether die er bijverzonnen werd.
Misschien. Maar donkere materie lijkt zich daadwerkelijk te gedragen als materie, dat is de paradox. Daarnaast zijn er veel (niet-succesvolle) pogingen geweest om een alternatieve gravitatietheorie in elkaar te knutselen.quote:
[..]
Dat lijkt me ook ja. Vooral vanwege het 'feit' dat meer dan 90% van de massa van het universum uit donkere energie/materie bestaat... Kom, dat moet toch wel laten zien dat de theorie aangepast moet worden?
Tja, ik denk dat we als we ons echt wetenschappelijk willen gedragen ook toe mogen geven dat de huidige theorie niet alles exact kan verklaren (of zelfs benaderen). Wie weet zitten we al goed en is het een kwestie van nauwkeurigere observaties, dat kan natuurlijk ook!quote:
[..]
Misschien. Maar donkere materie lijkt zich daadwerkelijk te gedragen als materie, dat is de paradox. Daarnaast zijn er veel (niet-succesvolle) pogingen geweest om een alternatieve gravitatietheorie in elkaar te knutselen.
Maar het feit dat er nu nog geen plausibel alternatief is wil natuurlijk niet zeggen dat onze theorie correct is. Wie weet lachen we onszelf over 100 jaar wel heel hard uit
dat is wel vaker gebeurd in de wetenschap (gelukkig)./eensquote:
[..]
Maar het feit dat er nu nog geen plausibel alternatief is wil natuurlijk niet zeggen dat onze theorie correct is. Wie weet lachen we onszelf over 100 jaar wel heel hard uit
Een wonder dat daar wat uit weet te ontsnappen..quote:
Ik poep het elke ochtend uit mijn zwarte gat......
quote:
[..]
Een wonder dat daar wat uit weet te ontsnappen..
Tja, bedenk je dat als een atoomkern zo groot is als een knikker, de electronen op kilometers afstand zitten.quote:
Volgens Michio Kaku gaat donkere materie dwars door je handen heen als je het zou 'vasthouden'. Vervolgens gaat het door de aarde naar beneden om bij Australië rechtsomkeer te maken, terug naar Nederland. Dit gaat dan continu zo door. Vreemd spul, als het überhaupt bestaat.
Materie is voornamelijk lege ruimte.
Zwarte materie zou compleet anders kunnen zijn en dat is dan ook de reden waarom we het niet "zien"
Niet het filmpje wat ik zocht maar wél Michio Kaku's uitleg over donkere materie:quote:Op vrijdag 22 februari 2013 22:33 schreef Pietverdriet het volgende:
[..]
Tja, bedenk je dat als een atoomkern zo groot is als een knikker, de electronen op kilometers afstand zitten.
Materie is voornamelijk lege ruimte.
Zwarte materie zou compleet anders kunnen zijn en dat is dan ook de reden waarom we het niet "zien"
Heelal bevat meer donkere materie, minder donkere energie
De verdeling van de kosmische achtergrondstraling vertoont een duidelijke asymmetrie. (ESA/Planck Collaboration)
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 kosmische achtergrondstraling is ontstaan toen het heelal nog maar 380.000 jaar oud was. Tot dat moment was de ruimte gevuld met een dichte 'soep' van protonen, elektronen en fotonen (licht) met een temperatuur van ongeveer 2700 °C. Toen de protonen en elektronen zich tot waterstofatomen verenigden, kreeg het licht vrij baan. Door de uitdijing van het heelal zijn deze lichtgolven uitgerekt tot microgolfstraling met een bijbehorende temperatuur van 2,7 graden boven het absolute nulpunt: ruim 270 graden onder nul.
De kosmische achtergrondstraling vertoont minimale temperatuurfluctuaties die het gevolg zijn van kleine dichtheidsverschillen in de kosmische 'oersoep'. Uit deze dichtheidsverschillen zijn later de sterren en sterrenstelsels voortgekomen. Tot zover het standaardmodel, dat voorspelt dat de materie in het heelal op grote schaal gezien homogeen is verdeeld en de temperatuur van de kosmische achtergrondstraling in alle richtingen tot op 1/100.000 graad gelijk.
Hoewel de nieuwe Planck-kaart in veel opzichten overeenkomt met wat astronomen op basis van dit standaardmodel verwachten, vertoont hij ook enkele subtiele kenmerken die daarvan afwijken. Een van de verrassende ontdekkingen is dat de fluctuaties in de kosmische achtergrondstraling op grote hoekschalen ongeveer tien procent zwakker zijn dan het standaardmodel voorspelt.
Daarnaast heeft Planck twee eerdere ontdekkingen, gedaan door zijn Amerikaanse voorganger WMAP, bevestigt. De gemiddelde temperatuur van het zuidelijke halfrond van de hemel blijkt iets lager te zijn dan die van het noordelijk halfrond. En op één plek bevindt zich een opvallend grote koele plek waar nog geen goede verklaring voor is.
Afgezien van deze afwijkingen zijn de Planck-gegevens echter in zeer goede overeenstemming met het nogal eenvoudige heelalmodel waar astronomen al decennialang gebruik van maken. Op basis van die gegevens kan worden geconcludeerd dat het heelal voor 4,9 procent uit normale materie (sterren, sterrenstelsels) bestaat en voor 26,8 procent uit donkere materie – materie die niet waarneembaar is, maar wel aantrekkingskracht uitoefent. Dat laatste getal ligt bijna drie procent hoger dan eerdere schattingen. Het aandeel donkere energie, de geheimzinnige kracht die het heelal steeds sneller doet uitdijen, is navenant lager: 68,3 procent in plaats van 71,4 procent.
Ten slotte hebben de Planck-gegevens ook een nieuwe waarde opgeleverd voor de Hubble-constante, het getal dat aangeeft hoe snel het heelal op dit moment uitdijt. Dat blijkt 67,15 kilometer per seconde per megaparsec te zijn: drie procent minder dan de huidige standaardwaarde. Ook lijkt het heelal iets ouder te zijn dan eerdere schattingen lieten zien: 13,82 miljard jaar. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Als ik het goed begrijp is dit een mercatorprojectie die 180 graden gedraaid is? Dus ipv dat je van boven op de aarde kijkt richting het midden van de aarde kijk je vanuit de aardoppervlakte naar het zenith? (uiteraard op een fixed moment aangezien de aarde draait en zich verplaatst)quote:
21-03-2013
Heelal bevat meer donkere materie, minder donkere energie
[ afbeelding ]
De verdeling van de kosmische achtergrondstraling vertoont een duidelijke asymmetrie. (ESA/Planck Collaboration)
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 kosmische achtergrondstraling is ontstaan toen het heelal nog maar 380.000 jaar oud was. Tot dat moment was de ruimte gevuld met een dichte 'soep' van protonen, elektronen en fotonen (licht) met een temperatuur van ongeveer 2700 °C. Toen de protonen en elektronen zich tot waterstofatomen verenigden, kreeg het licht vrij baan. Door de uitdijing van het heelal zijn deze lichtgolven uitgerekt tot microgolfstraling met een bijbehorende temperatuur van 2,7 graden boven het absolute nulpunt: ruim 270 graden onder nul.
De kosmische achtergrondstraling vertoont minimale temperatuurfluctuaties die het gevolg zijn van kleine dichtheidsverschillen in de kosmische 'oersoep'. Uit deze dichtheidsverschillen zijn later de sterren en sterrenstelsels voortgekomen. Tot zover het standaardmodel, dat voorspelt dat de materie in het heelal op grote schaal gezien homogeen is verdeeld en de temperatuur van de kosmische achtergrondstraling in alle richtingen tot op 1/100.000 graad gelijk.
Hoewel de nieuwe Planck-kaart in veel opzichten overeenkomt met wat astronomen op basis van dit standaardmodel verwachten, vertoont hij ook enkele subtiele kenmerken die daarvan afwijken. Een van de verrassende ontdekkingen is dat de fluctuaties in de kosmische achtergrondstraling op grote hoekschalen ongeveer tien procent zwakker zijn dan het standaardmodel voorspelt.
Daarnaast heeft Planck twee eerdere ontdekkingen, gedaan door zijn Amerikaanse voorganger WMAP, bevestigt. De gemiddelde temperatuur van het zuidelijke halfrond van de hemel blijkt iets lager te zijn dan die van het noordelijk halfrond. En op één plek bevindt zich een opvallend grote koele plek waar nog geen goede verklaring voor is.
Afgezien van deze afwijkingen zijn de Planck-gegevens echter in zeer goede overeenstemming met het nogal eenvoudige heelalmodel waar astronomen al decennialang gebruik van maken. Op basis van die gegevens kan worden geconcludeerd dat het heelal voor 4,9 procent uit normale materie (sterren, sterrenstelsels) bestaat en voor 26,8 procent uit donkere materie – materie die niet waarneembaar is, maar wel aantrekkingskracht uitoefent. Dat laatste getal ligt bijna drie procent hoger dan eerdere schattingen. Het aandeel donkere energie, de geheimzinnige kracht die het heelal steeds sneller doet uitdijen, is navenant lager: 68,3 procent in plaats van 71,4 procent.
Ten slotte hebben de Planck-gegevens ook een nieuwe waarde opgeleverd voor de Hubble-constante, het getal dat aangeeft hoe snel het heelal op dit moment uitdijt. Dat blijkt 67,15 kilometer per seconde per megaparsec te zijn: drie procent minder dan de huidige standaardwaarde. Ook lijkt het heelal iets ouder te zijn dan eerdere schattingen lieten zien: 13,82 miljard jaar. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Vind dit soort kaarten wat lastig te interpreteren, in welke richting kijk ik. Zeker omdat de bovenkant een punt hoort te zijn en de onderkant ook. Een soort bol animatie die je kan draaien met daarop een 180 graden gedraaide projectie zou beter zijn.
Vraag me af of er invloed is omdat de Sat rond de aarde draait. Is die Plank Sat een Sat om de aarde of om de zon. Om aardse invloeden te elimineren zou hij rond de zon moeten draaien
Hubble constante?? Ik dacht dat deze achterhaald was en dat de snelheid van expansie toenam en niet constant wasquote:
21-03-2013
Ten slotte hebben de Planck-gegevens ook een nieuwe waarde opgeleverd voor de Hubble-constante, het getal dat aangeeft hoe snel het heelal op dit moment uitdijt. Dat blijkt 67,15 kilometer per seconde per megaparsec te zijn: drie procent minder dan de huidige standaardwaarde. Ook lijkt het heelal iets ouder te zijn dan eerdere schattingen lieten zien: 13,82 miljard jaar. (EE)
(allesoversterrenkunde)
De eenheid is km/s/megaparsec, oftewel de snelheid van de uitdijing is een functie van de grootte van het heelal.quote:
[..]
Hubble constante?? Ik dacht dat deze achterhaald was en dat de snelheid van expansie toenam en niet constant was
Hoe groter het heelal, hoe groter de versnelling.
quote:Mogelijk bewijs voor donkere materie ontdekt
Wetenschappers hebben met behulp van een speciale spectrometer op het internationale ruimtestation ISS waarschijnlijk voor het eerst bewijs waargenomen voor het bestaan van zogenoemde donkere materie.
Hoewel donkere materie nog nooit met zekerheid is waargenomen vermoeden wetenschappers dat het alle deeltjes in het universum massa geeft.
De wetenschappers hebben met behulp van de Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), die twee jaar geleden de ruimte in werd gestuurd, een grote hoeveelheid positronen waargenomen.
Dat zijn positief geladen subatomaire deeltjes en de onderzoekers vermoeden dat deze positronen ontstaan als deeltjes donkere materie op elkaar botsen en elkaar vernietigen.
Detectiveverhaal
De data van de AMS wordt verzameld en geanalyseerd door wetenschappers bij het Europese onderzoeksinstituut CERN. Natuurkundige en Nobelprijswinnaar Samuel Ting, die het onderzoeksteam leidt, zei woensdag te verwachten binnen enkele maanden meer te kunnen zeggen over de metingen.
Het resultaat van de metingen is belangrijk omdat vermoed wordt dat het heelal voor een kwart uit donkere materie bestaat.
De ontdekking ervan kan wetenschappers helpen verklaren waar het heelal uit bestaat en hoe sterrenstelsels bij elkaar worden gehouden. "Dit is een tachtig jaar oud detectiveverhaal en het einde is in zicht", aldus natuurkundige Michael Turner van de University of Chicago.
(nu.nl)
Was het niet zo dat hier de relatieve beweging van de aarde (of de satelliet ) tov de achtergrond zichtbaar werd?quote:
Zuidelijke hemel is koeler dan de noordelijke hemel. Hmm, de aarde heeft op het zuidelijk halfrond minder landopp dan het noordelijk halfrond.
Vraag me af of er invloed is omdat de Sat rond de aarde draait. Is die Plank Sat een Sat om de aarde of om de zon. Om aardse invloeden te elimineren zou hij rond de zon moeten draaien
Mogelijke detectie van donkere materie
Technici bij een van de detectoren van het CDMS-experiment. (CDMS collaboration)
Amerikaanse natuurkundigen zeggen aanwijzingen gevonden te hebben voor de detectie van donkere materie in een ondergronds laboratorium.
In een artikel dat gepubliceerd gaat worden in Physical Review Letters worden metingen beschreven die de afgelopen jaren gedaan zijn met het SuperCDMS-experiment (Super Cryogenic Dark Matter Search) in de Soudan-mijn in Minnesota. De onderzoekers claimen de detectie van drie 'events' die veroorzaakt zouden kunnen zijn door de extreem zeldzame wisselwerking van donkeremateriedeeltjes met siliciumatomen in de detector.
Daarbij zou het gaan om weakly interacting massive particles (WIMPs) - een populaire kandidaat voor de donkere materie die ongeveer een kwart van de totale materie/energie-inhoud van het heelal vertegenwoordigt, maar waarvan de ware aard nog steeds een groot raadsel is.
Er wordt nog wel een slag om de arm gehouden: de statistische significantie van de detectie is 99,8 procent (3-sigma); pas bij een 5-sigma-resultaat (99,9999 procent) wordt in de deeltjesfysica van een ontdekking gesproken. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Dark Energy Survey gaat van start
De Dark Energy Camera (zwart) in het brandpunt van de 4-meter telescoop op Cerro Tololo. (Govert Schilling)
Samen met onderzoekers van 25 instituten in zes verschillende landen gaan Britse astronomen de komende vijf jaar op zoek naar de ware aard van de donkere materie in het heelal. Vandaag is de Dark Energy Survey officieel van start gegaan, die tot doel heeft de uitdijingsgeschiedenis van het heelal in kaart te brengen en op die manier te achterhalen waarom die kosmische uitdijing sinds een paar miljard jaar aan het versnellen is.
Bij de Dark Energy Survey wordt gebruikt gemaakt van de Dark Energy Camera, een van de grootste digitale astronomische camera's ooit gebouwd, met 570 miljoen pixels. De lenzen van de camera zijn in het Verenigd Koninkrijk gemaakt. De camera is vorig jaar geïnstalleerd in het brandpunt van de 4-meter Blanco-telescoop op de internationale Cerro Tololo-sterrenwacht in Noord-Chili.
In de komende vijf jaar zal de camera van een paar honderd miljoen sterrenstelsels tot op afstanden van ca. 8 miljard lichtjaar heel nauwkeurig vormen en kleuren vastleggen. Ook verwachten astronomen zo'n honderdduizend clusters van sterrenstelsels in kaart te brengen. Op basis van al die waarnemingen kan informatie worden verkregen over het ontstaan van de groteschaalstructuur van het heelal, en (indirect) over de ware aard van de donkere materie. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Donkere materie in dwergstelsels zit vooral in de kern
Opname van het Fornax-dwergstelsel, een van de ‘satellieten’ van onze Melkweg. (ESO/Digitized Sky Survey 2)
Astronomen van de universiteit van Texas in Austin denken het antwoord te hebben gevonden op een vraagstuk dat astronomen al twintig jaar bezighoudt: de verdeling van donkere materie in kleine sterrenstelsels. Die verdeling verschilt van stelsel tot stelsel, maar gemiddeld blijkt de meeste donkere materie gewoon in het centrum te zitten.
Donkere materie is materie die geen licht uitzendt, maar die astronomen wel kunnen ontdekken doordat zij zwaartekrachtsaantrekking uitoefent op haar omgeving. Waaruit die donkere materie bestaat, is nog onduidelijk. Zeker is wel dat de hoeveelheid donkere materie in het heelal gemiddeld zeven keer zo groot is als de hoeveelheid ‘gewone’ materie.
In dwergstelsels – sterrenstelsels die veel kleiner zijn dan onze Melkweg – is naar verhouding nog meer donkere materie aanwezig: tot wel duizend keer zoveel als normale materie. Dat maakt deze stelsels heel interessant voor het onderzoek van donkere materie.
De afgelopen twintig jaar hebben observationele astronomen en theoretici erover gediscussieerd hoe die donkere materie over de dwergstelsels is verspreid. Observationele astronomen, die zich op waarnemingen met telescopen baseren, betoogden dat de donkere materie vrij gelijkmatig over de stelsels is verdeeld. Gesteund door computersimulaties uit de jaren negentig, meenden theoretici echter dat de dichtheid van de donkere materie van binnen naar buiten sterk afneemt.
Uit het nieuwe onderzoek, waarbij is gekeken naar een aantal dwergstelsels die om onze Melkweg cirkelen, blijkt dat beide mogelijkheden voorkomen. In sommige van de stelsels neemt de dichtheid van de donkere materie naar buiten toe af en bij andere blijft de dichtheid gelijk. Maar als je het gemiddelde van de onderzochte sterrenstelsels neemt, hebben de theoretici gelijk. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Ergo, geen constantequote:
[..]
De eenheid is km/s/megaparsec, oftewel de snelheid van de uitdijing is een functie van de grootte van het heelal.
Hoe groter het heelal, hoe groter de versnelling.
Donkere materie is waarschijnlijk juist niet van dezelfde aarde als gewone materie.quote:
Donkere materie is onderdeel van dezelfde zichtbare materie maar niet te zien omdat we alleen de straling zien dat naar ons toe beweegt vanaf hetzelfde object. Het ligt dus puur in de werking van het atoom en daar ligt blijkbaar dan een verkeerd aangenomen interpretatie van de werkelijkheid waarmee ze er dan ook nooit uitkomen.
Je schrijf inderdaad juist ''waar-schijn-lijk'' en daarom schreef ik ook dat men de werking van het atoom verkeerd heeft geïnterpreteerd. Deze interpretatie is al zo'n gemeengoed geworden dat men niet meer twijfelt en dat terwijl men steeds verder verstrikt raakt in theorieën. En juist omdat ze in dit geval het grote willen verklaren en dit niet lukt zou het logisch zijn om nog eens echt te kijken naar de basis en of het kleine... de werking van het atoom. Hiervoor zou men dan wel met een haast schone lij moeten beginnen en eerst dat wat al gemeengoed is geworden moeten loslaten... maar ik weet dat dit onmogelijk is. Daarnaast speelt -zoals alles in de mensenwereld- geld natuurlijk ook een rol want dat moet wel blijven rollen waardoor de kosmologie langzaam maar redelijk snel steeds meer een lacher wordt bij een groter wordend publiek.... ondanks alle miljarden kostende speeltjes.quote:Op donderdag 12 september 2013 17:15 schreef Kowloon het volgende:
[..]
Donkere materie is waarschijnlijk juist niet van dezelfde aarde als gewone materie.
Invloed donkere materie op kosmisch ‘oerlicht’ gemeten
Deze artist's impression laat zien hoe fotonen van de kosmische achtergrondstraling worden afgebogen ten gevolgen van het gravitatielenseffect van grote kosmische structuren. (ESA & Planck Collaboration)
Met behulp van een telescoop op Antarctica en de Europese infraroodsatelliet Herschel zijn astronomen er voor het eerst in geslaagd om de subtiele afwijkingen in de kosmische achtergrondstraling te meten die ontstaan doordat deze door clusters van sterrenstelsels en donkere materie wordt afgebogen. De kosmische achtergrondstraling is het schamele overblijfsel van de intense straling die bij de oerknal vrijkwam en bevat informatie over de prille jeugd van het heelal.
Door de kosmische achtergrondstraling nauwkeurig in kaart te brengen hebben astronomen ontdekt dat de materie in het heelal enkele honderdduizenden jaren na de oerknal niet gelijkmatig was verdeeld. Aangenomen wordt dat deze dichtheidsverschillen de aanzet zijn geweest tot het ontstaan van sterren en sterrenstelsels.
Maar de kosmische achtergrondstraling bevat nog meer informatie. Een klein deel van deze radiostraling is gepolariseerd, wat wil zeggen dat de golven waaruit de straling bestaat niet willekeurig georiënteerd zijn, maar een zekere voorkeursrichting vertonen. De astronomen zijn er nu voor het eerst in geslaagd om de polarisatie in de kosmische achtergrondstraling te meten die ontstaat doordat dit ‘oerlicht’ onderweg grote concentratie van (donkere) materie tegenkomt – een verschijnsel dat het gravitatielenseffect wordt genoemd.
De onderzoekers hopen dat ze op deze manier ook een ander type polarisatie kunnen opsporen waarvan de oorzaak ligt bij de zogeheten inflatiefase – de korte periode vlak na de oerknal waarin het heelal extreem snel in omvang toenam. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Kloon van..?quote:
[..]
Je schrijf inderdaad juist ''waar-schijn-lijk'' en daarom schreef ik ook dat men de werking van het atoom verkeerd heeft geïnterpreteerd. Deze interpretatie is al zo'n gemeengoed geworden dat men niet meer twijfelt en dat terwijl men steeds verder verstrikt raakt in theorieën. En juist omdat ze in dit geval het grote willen verklaren en dit niet lukt zou het logisch zijn om nog eens echt te kijken naar de basis en of het kleine... de werking van het atoom. Hiervoor zou men dan wel met een haast schone lij moeten beginnen en eerst dat wat al gemeengoed is geworden moeten loslaten... maar ik weet dat dit onmogelijk is. Daarnaast speelt -zoals alles in de mensenwereld- geld natuurlijk ook een rol want dat moet wel blijven rollen waardoor de kosmologie langzaam maar redelijk snel steeds meer een lacher wordt bij een groter wordend publiek.... ondanks alle miljarden kostende speeltjes.
‘Slome’ donkere materie heeft maximumsnelheid
Vergeleken met de lichtsnelheid gaat donkere materie met een slakkengangetje. Amerikaanse astronomen ontdekten dat de mysterieuze materie met slechts 54 meter per seconde door het heelal kan suizen.
Een samengestelde afbeelding van sterrenstelsels, gas en donkere materie. Bron: Nasa
Naast de snelheid van het licht kennen we nu ook de snelheid van het donker. Amerikaanse astronomen hebben de maximumsnelheid van donkere materie achterhaald. De relatief trage deeltjes kunnen maximaal met een snelheid van 54 meter per seconde door ons heelal sukkelen. Met deze bevinding, deze week gepubliceerd op de voorpublicatiesite arXiv, hebben Amerikaanse astronomen een tipje van de sluier rond de mysterieuze materie opgelicht.
We weten tot nu toe erg weinig over donkere materie. De zwaartekracht-effecten van de deeltjes zijn uitgebreid in kaart gebracht, maar verder heeft de materie geen effect op gewone materie. Volgens de ganbare theorieën is de meeste donkere materie ‘koud’, wat betekent dat het veel langzamer dan licht beweegt.
Klonten materie
De donkere materie die in ons heelal zweeft, is vastgeklonterd in grote klompen en beweegt daardoor nog trager dan 54 meter per seconde. Wetenschappers vermoeden dat de ronddobberende deeltjes donkere materie samensmolten toen de hete oersoep van ons pasgeboren heelal afkoelde. Hun zwaartekracht zou vervolgens de eerste sterren hebben doen ontstaan. De snelheid van de donkere materie bepaalde hoe gemakkelijk de deeltjes samenklonterden. Razendsnel bewegende deeltjes zouden niet de basis kunnen zijn van de verdeling van donkere materie op grote schaal zoals we die nu kennen.
Om de maximumsnelheid te achterhalen die de ronddobberende donkere materie voor het samenklonteren moet hebben gehad, keken de Amerikaanse astronomen naar verschillende momentopnamen uit de kosmische geschiedenis. Ze bekeken hoe de donkere materie over het heelal was verdeeld, zowel op kleine schaal, door het alleroudste licht te bestuderen, als op grote schaal met behulp van overzichten van sterrenstelsels. De astronomen berekenden hoe snel de materie zich in het vroege universum moet hebben voortbewogen om tot de huidige donkere materie-structuur te komen.
Volgens Scott Dodelson, onderzoeker aan het Fermi National Accelerator Laboratory in Illinois, die niet deelnam aan het onderzoek, is de berekende snelheid ongeveer wat volgens de theorie werd verwacht. Toch is het volgens hem handig om de waarde precies te weten. ‘Het spreekt voor zich dat we erg weinig over donkere materie weten,’ zegt Dodelson. ‘Alles wat we over de materie te weten komen is daarom van groot belang.’
(NewSientistNL)
Steriel neutrino verklaart donkere materie
Een nieuw deeltje, het steriele neutrino, is mogelijk de bron van donkere materie. Deze week kwam zowel een Nederlands als een Amerikaans onderzoeksteam tot die conclusie.
In sterrenstelsels schuilt veel donkere materie.
Bron: NASA/ESA
De onderzoekers melden dat ze een indirect signaal hebben gevonden van donkere materie – een goedje dat zo’n 27% van het heelal vult. Astronomen weten nog niet goed wat de mysterieuze materie eigenlijk is, maar toch weten zij zeker dat donkere materie bestaat. Ze zien dat bijvoorbeeld aan de bewegingen van sterren in sterrenstelsels. Deze bewegingen zijn dankzij de zwaartekracht afhankelijk van de hoeveelheid massa in het stelsel. Uit observaties blijkt er veel meer massa in een stelsel aanwezig te zijn dan we daadwerkelijk kunnen zien: die ‘verstopte’ massa heet donkere materie.
Nieuw soort neutrino
De Leidse sterrenkundige Alexey Boyarsky bekeek röntgenlicht dat afkomstig is van het nabije sterrenstelsel Andromeda. Zijn team ontdekte dat het licht bij een bepaalde frequentie een klein piekje oplevert. Normaal gesproken kunnen astronomen uit de frequentie van zo’n piekje achterhalen naar welke atomen zij kijken. Dat bleek nu niet het geval, de gevonden piek komt namelijk niet overeen met een reeds bekend deeltje. Het onderzoeksteam denkt daarom dat het licht ontstaat wanneer een nieuw soort neutrino uiteenvalt in andere deeltjes.
Het nieuwe deeltje staat bekend als het ‘steriel’ neutrino, omdat het geen interacties aangaat met andere neutrino’s. Het bestaan van het deeltje is al in 1994 geopperd, toen uit de theorie bleek dat het deeltje kan ontstaan bij kernverval. Nu lijken de observaties het bestaan van het steriel neutrino te bevestigen. Omdat het steriel neutrino een massa heeft, kan het misschien de verstopte massa in het heelal verklaren.
Tweede team
Niet alleen de onderzoekers in Leiden zijn dit mogelijke donkere-materie-deeltje op het spoor. Vrijwel tegelijkertijd heeft een onderzoeksteam van de universiteit Harvard, onafhankelijk van het Nederlandse team, dezelfde conclusie getrokken. Of het deeltje echt de donkere materie verklaart, zal moeten blijken uit vervolgonderzoek.
(newscientist.nl)
Interessant! Kan alleen nog niet goed opmaken waarom de conclusie wordt getrokken dat het hier inderdaad om dat steriele neutrino deeltje gaat...quote:
25-02-2014
Steriel neutrino verklaart donkere materie
Een nieuw deeltje, het steriele neutrino, is mogelijk de bron van donkere materie. Deze week kwam zowel een Nederlands als een Amerikaans onderzoeksteam tot die conclusie.
[ afbeelding ]
In sterrenstelsels schuilt veel donkere materie.
Bron: NASA/ESA
De onderzoekers melden dat ze een indirect signaal hebben gevonden van donkere materie – een goedje dat zo’n 27% van het heelal vult. Astronomen weten nog niet goed wat de mysterieuze materie eigenlijk is, maar toch weten zij zeker dat donkere materie bestaat. Ze zien dat bijvoorbeeld aan de bewegingen van sterren in sterrenstelsels. Deze bewegingen zijn dankzij de zwaartekracht afhankelijk van de hoeveelheid massa in het stelsel. Uit observaties blijkt er veel meer massa in een stelsel aanwezig te zijn dan we daadwerkelijk kunnen zien: die ‘verstopte’ massa heet donkere materie.
Nieuw soort neutrino
De Leidse sterrenkundige Alexey Boyarsky bekeek röntgenlicht dat afkomstig is van het nabije sterrenstelsel Andromeda. Zijn team ontdekte dat het licht bij een bepaalde frequentie een klein piekje oplevert. Normaal gesproken kunnen astronomen uit de frequentie van zo’n piekje achterhalen naar welke atomen zij kijken. Dat bleek nu niet het geval, de gevonden piek komt namelijk niet overeen met een reeds bekend deeltje. Het onderzoeksteam denkt daarom dat het licht ontstaat wanneer een nieuw soort neutrino uiteenvalt in andere deeltjes.
Het nieuwe deeltje staat bekend als het ‘steriel’ neutrino, omdat het geen interacties aangaat met andere neutrino’s. Het bestaan van het deeltje is al in 1994 geopperd, toen uit de theorie bleek dat het deeltje kan ontstaan bij kernverval. Nu lijken de observaties het bestaan van het steriel neutrino te bevestigen. Omdat het steriel neutrino een massa heeft, kan het misschien de verstopte massa in het heelal verklaren.
Tweede team
Niet alleen de onderzoekers in Leiden zijn dit mogelijke donkere-materie-deeltje op het spoor. Vrijwel tegelijkertijd heeft een onderzoeksteam van de universiteit Harvard, onafhankelijk van het Nederlandse team, dezelfde conclusie getrokken. Of het deeltje echt de donkere materie verklaart, zal moeten blijken uit vervolgonderzoek.
(newscientist.nl)
Er wordt veelvuldig gezegd dat er meerdere goeie kandidaten zijn voor dark matter, iemand een overzicht wat de andere opties zijn?
Ik zou het zelf wel grappig winden als het ~93% blijkt te zijn.
Ik zie zelf steeds meer verband tussen het groten en het klein, in elk geval over hoe het gevisualiseerd wordt.
Zoals elektronen om een atoom draaien draaien planeten om sterren en sterren, etc.
Soort schaalvergroting.
Nu zit er in het lichaam van de meeste dieren 93% vocht, want nu als je dat ook weer in schaal kan vergroten?
En waarom zouden er niet meerdere kandidaten zijn?
Men ziet het nu als een geheel maar het kan natuurlijk ook uit meerdere sub-delen bestaan.
Tja grappig is dat idd. Vraag me dat ook al een tijdje af..maar ja, zal wel gewoon een soort van toeval zijn...net als dat de mens qua formaat precies in het midden zit van alle grote en kleine dingen in het universum. Creatie?quote:
Wetenschappers denken overigens dat er 4 keer meer donkere materie is, niet 5 keer (20% zichtbaat + 80% donkere materie)
Ik zou het zelf wel grappig winden als het ~93% blijkt te zijn.
Ik zie zelf steeds meer verband tussen het groten en het klein, in elk geval over hoe het gevisualiseerd wordt.
Zoals elektronen om een atoom draaien draaien planeten om sterren en sterren, etc.
Soort schaalvergroting.
Nu zit er in het lichaam van de meeste dieren 93% vocht, want nu als je dat ook weer in schaal kan vergroten?
En waarom zouden er niet meerdere kandidaten zijn?
Men ziet het nu als een geheel maar het kan natuurlijk ook uit meerdere sub-delen bestaan.
Dat de mens qua formaat in het midden zit is volgens mij een miscalculatie of op de som is verzonnen naar aanleiding van het resultaat.quote:
[..]
Tja grappig is dat idd. Vraag me dat ook al een tijdje af..maar ja, zal wel gewoon een soort van toeval zijn...net als dat de mens qua formaat precies in het midden zit van alle grote en kleine dingen in het universum. Creatie?
Zowel in het grote als in het kleine komen we nog steeds nieuwe (grotere en kleinere) dingen tegen, enorm veel zaken zijn bij de mens nog onbekend, 80% van het zeeleven is bijv nog niet in kaart gebracht.
Hoe kan je dan stellen dat de mens precies in het midden zit? de som veranderd nog steeds en kan dus niet hetzelfde resultaat behouden.
Ik denk zelf dat ook daar balans in zit, leg het grote en het kleine op de weegschaal en je komt op 0 uit bijv.
Misschien dat de balans iets naar een bepaalde kant uitslaat, door gebrek aan zwarte materie bijv. dan zou de balans op 49% vs. 51% moeten uitkomen.
Waar baseer je dit op?quote:
.
Nu zit er in het lichaam van de meeste dieren 93% vocht
Biologielessen van vroeger.quote:
Zat er alleen flink naast blijkt, moet ~60% zijn
quote:
[..]
Biologielessen van vroeger.
Zat er alleen flink naast blijkt, moet ~60% zijn
Why Atoms Are Not Tiny Solar Systemsquote:
Wetenschappers denken overigens dat er 4 keer meer donkere materie is, niet 5 keer (20% zichtbaat + 80% donkere materie)
Ik zou het zelf wel grappig winden als het ~93% blijkt te zijn.
Ik zie zelf steeds meer verband tussen het groten en het klein, in elk geval over hoe het gevisualiseerd wordt.
Zoals elektronen om een atoom draaien draaien planeten om sterren en sterren, etc.
Soort schaalvergroting.
Nu zit er in het lichaam van de meeste dieren 93% vocht, want nu als je dat ook weer in schaal kan vergroten?
En waarom zouden er niet meerdere kandidaten zijn?
Men ziet het nu als een geheel maar het kan natuurlijk ook uit meerdere sub-delen bestaan.
Hoe bedoel je in het midden?quote:
[..]
Tja grappig is dat idd. Vraag me dat ook al een tijdje af..maar ja, zal wel gewoon een soort van toeval zijn...net als dat de mens qua formaat precies in het midden zit van alle grote en kleine dingen in het universum. Creatie?
zie filmpje hiervboven
filmpje zeg daar niks over?quote:
[..]
Hoe bedoel je in het midden?
zie filmpje hiervboven
Röntgentelescopen vinden mogelijke 'vingerafdruk' van donkere materie
Röntgenopname van de Perseus-cluster. (NASA/CXC/SAO/E.Bulbul)
Sterrenkundigen hebben mogelijk de 'vingerafdruk' van donkere materie ontdekt. Röntgenmetingen van clusters van sterrenstelsels, verricht met de ruimtetelescopen Chandra (NASA) en XMM-Newton (ESA) laten een mysterieus signaal zien, dat misschien verklaard kan worden door het verval van donkere-materiedeeltjes. De metingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
Tussen de afzonderlijke sterrenstelsels in een cluster bevindt zich een ijl, heet gas, dat vanwege zijn hoge temperatuur röntgenstraling uitzendt. Op sommige golflengten (energieën) wordt meer röntgenstraling uitgezonden dan op andere; uit de posities van zulke 'spectraallijnen' kan de samenstelling van het gas worden afgeleid.
In röntgenmetingen van de Perseus-cluster is echter een spectraallijn gevonden (op een energie van ca. 3,55 kilo-elektronvolt) die niet met een bekend element in verband gebracht kan worden. Dezelfde (zeer zwakke) spectrale 'vingerafdruk' is gevonden door de röntgenspectra van 73 andere clusters van sterrenstelsels samen te voegen.
De onderzoekers, onder leiding van Esra Bulbul van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, vermoeden dat de extra röntgenstraling op deze energie afkomstig zou kunnen zijn van het verval van zogeheten steriele neutrino's. In tegenstelling tot gewone neutrino's - elementaire deeltjes die geen lading en vrijwel geen massa hebben en alleen gevoelig zijn voor de zwakke kernkracht en voor de zwaartekracht - vertonen steriele neutrino's ook geen wisselwerking met andere materie via de zwakke kernkracht. De hypothetische deeltjes zijn eerder al voorgesteld als kandidaat voor de mysterieuze donkere materie in het heelal.
Zelfs als zeker zou zijn dat er steriele neutrino's in het spel zijn, staat geenszins vast dat alle donkere materie in het heelal uit deze hypothetische deeltjes bestaat. Sommige andere astronomen denken overigens dat de 'spectraallijn' die Chandra en XMM-Newton hebben gevonden veroorzaakt kan zijn door het verval van axionen - een andere donkere-materiekandidaat. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Moet dat niet Giga-elektronvolt zijn? Higg-Boson is al 125,3GeV, 3,55 KeV lijkt me dan zo weinig...quote:een spectraallijn gevonden (op een energie van ca. 3,55 kilo-elektronvolt)
De meest gedetailleerde kaart ooit... En toch is het plaatje maar 220 pixels hoogquote:
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.
.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.quote:
[..]
Moet dat niet Giga-elektronvolt zijn? Higg-Boson is al 125,3GeV, 3,55 KeV lijkt me dan zo weinig...
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.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).
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.
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:
[..]
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 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?quote:
[..]
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.
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 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.
Ook wetenschappers zijn mensen, gebruiken 'politiek' (emotie). In de politiek wordt ook van alles gelabeld en is een en al emotie...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"?
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.
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)
In which the author travels to South Dakota to visit a gold mine—housing LUX.
Zeer interessant.. Zie ook deze publicatie:quote:
02-07-2014
Is donkere materie een 'quantumvloeistof'?
[ afbeelding ]
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:
[..]
Zeer interessant.. Zie ook deze publicatie:
[..]
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.
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?
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.
je meet de hoeveelheid donkere materiequote:
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 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
In de formules Kraus gebruikt staat de kosmologische constante aan de linkerkant terwijl massa en energie rechts staan.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?
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.
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:
[..]
je meet de hoeveelheid donkere materie
Dat deel was me inderdaad duidelijk. Maar ik mis een stap, die in elk geval niet in het boek in detail wordt toegelicht.quote:
je neemt de hoeveelheid (donkere) energie die nodig is om voor de versnelde uitzetting van het heelal te zorgen.
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:
[..]
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:
[..]
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
welke stap?quote:[..]
Dat deel was me inderdaad duidelijk. Maar ik mis een stap, die in elk geval niet in het boek in detail wordt toegelicht.
Als tachyonen theoretisch mogelijk zijnquote:[..]
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.
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.quote:
[..]
[ 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?
Hoe weet men welk deel daarvan geen normale massa is?
quote:
[..]
Als tachyonen theoretisch mogelijk zijn
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.quote:
[..]
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?
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:[..]
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?quote:
[..]
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.
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.quote:
de afbeelding staat trouwens op bladzijde 57 van de Nederlandse vertaling en de cluster zelf op 55
Maar gewone materie heeft wel interactie met licht.quote:
[..]
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?
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.
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)
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)
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. Calçada)
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)
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)
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)
Even voor de duidelijkheid; dit is al heel snel ontkracht volgens mijquote:
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)
http://arxiv.org/abs/1411.3297quote: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.
Dank voor de linkquote:
[..]
Even voor de duidelijkheid; dit is al heel snel ontkracht volgens mij
[..]
http://arxiv.org/abs/1411.3297
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.quote:
[..]
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
Zoektocht continues....
Truequote:
[..]
Ja klopt, helaas is die vraagteken nu dus al beantwoord zo lijkt het.
Zoektocht continues....
blijkbaar had ik al eens in 2007 een artikel gepost omtrent de axionen
quote:
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)
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."
"Melkweg bevat enorme hoeveelheid donkere, onzichtbare materie"
Een deel van de Melkweg door de European Space Agency. © 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)
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 hebtquote:
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.quote:
donkere materie bestaat helemaal niet
http://www.sciencedirect.(...)ii/S0370269314009381
en Jip en Janneke vertaling
http://www.msn.com/nl-nl/(...)sgevonden/ar-AA9iug4
http://www.astroblogs.nl/(...)binnendelen-melkweg/
En lees eventueel ook de bronlinks in deze link.
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
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)
Dank voor de linksquote:
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
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)
Japanse astronomen brengen donkere materie in kaart
Hemelopname, gemaakt met de Hyper Suprime-Cam van de Subaru-telescoop op Hawaï. 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)
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)
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)quote:Bestaat donkere materie wel?
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)
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)
Het voornaamste verschil zou de sterrenhemel bij nacht zijn?quote:
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..?
SPOILER
Zouden de sterrenstelsels daarin niet veel meer objecten moeten hebben omdat er meer materie in het sterrenstelsel is?quote:
[..]
Het voornaamste verschil zou de sterrenhemel bij nacht zijn?SPOILER[ afbeelding ]
Zoiets noem je een assumptie, en deze is in observatie bevestigd.quote:
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.
We might be looking for dark matter in all the wrong places.
http://www.sciencealert.c(...)s-found-in-the-1930s
Een bevestigde assumptie? Klinkt als gelul in de ruimte.quote:
[..]
Zoiets noem je een assumptie, en deze is in observatie bevestigd.
Earth might be surrounded by giant 'hairs' of dark matter
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.quote:
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
Erg speculatief.quote:
De arXiv-link is http://arxiv.org/pdf/1506.00621.pdf
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.'"
http://backreaction.blogs(...)o-has-come-true.html
Ontdekte theorie maakt donkere materie overbodig
Erik Verlinde tijdens de uitreiking van de Spinozapremies in 2011. © 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)
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 bijquote:
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
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)
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)
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)
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)
[ Bericht 2% gewijzigd door #ANONIEM op 13-04-2017 10:24:00 ]
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.
Iedereen denkt dat 'donkere materie' bestaat. De vraag is of het ook daadwerkelijk materie is, of wat anders.quote:
Donkere materie bestond toch niet? En als het (mogelijk) niet bestaat, hoe is deze brug dan te verklaren?
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).quote:
[..]
Iedereen denkt dat 'donkere materie' bestaat. De vraag is of het ook daadwerkelijk materie is, of wat anders.
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 ]
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)
haha, teveel lof beste Dawnbreakerquote:
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.
bedankt voor de lieve woorden
QFTquote:
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.
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)
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
Primary alternative to dark matter can't deal with gravitational waves' speed.
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)
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 beïnvloeden 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)
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)à
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)
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)