antimaterial

Vorderingen bij onderzoek naar het materieoverschot in het heelal

Er komt veel meer materie dan antimaterie voor in het heelal, een waargenomen verschijnsel dat niet verklaard kan worden door het Standaard Model van de elementaire deeltjes en natuurkrachten. Sinds de beroemde Sovjet-natuurkundige Andre Sacharov er eind jaren zestig ideeën over lanceerde houden wetenschappers zich bezig met deze materie-antimaterie asymmetrie. Onlangs zijn op twee manieren vorderingen geboekt bij de speurtocht naar de oorzaak van de asymmetrie:

  • Uit gegevens verzameld met de Amerikaanse gammasatelliet Fermi blijkt dat er mogelijk in het heelal ‘linkshandige’ magneetvelden voorkomen en dat deze verband kunnen houden met het ontstaan van de asymmetrie, kort na de oerknal, welke 13,8 miljard jaar geleden plaatsvond. in de eerste momenten van het heelal trad het Higgs mechanisme op, waarbij elementaire deeltjes zoals elektronen en quarks door interactie van het Higgs boson hun massa kregen. Daar zou zich volgens sommige uitbreidingen van het Standaard Model ook een linkshandig magnetisch veld bij kunnen hebben gemanifesteerd en dat zou een rol kunnen hebben gespeeld in het overschot van materie boven antimaterie.

    Waarnemingen aan gammabronnen aan de hemel met de Fermi satelliet, waarbij gekeken is naar spiraalvormen in de straling. Rode stippen geven zeer energierijke gammabronnen aan, blauwe en groene stippen zijn minder energierijk.

    Men denkt dat het door de hele kosmos aanwezige magnetische veld ook een rol kan hebben gespeeld bij de vorming van de eerste sterren in het heelal én dat het de veel krachtiger magnetische velden van (clusters van) sterrenstelsels kan hebben ingeluid.

  • De andere progressie op dit terrein is gedaan bij de Large Hadron Collider (LHC), ‘s werelds grootste deeltjesversneller van CERN bij Genève. Gisteren zijn in het tijdschrift Nature de resultaten gepubliceerd – hier volledig te lezen – van experimenten die gedaan zijn met de CMS en LHCb detectoren, beiden verbonden aan de LHC. Bij die experimenten in 2011 en 2011 (tijdens Run 1 – de volgende Run 2 start volgende maand) is gekeken naar het verval van het Bs meson in een muon en antimuon. Dat in 2006 bij Fermilab ontdekte meson is een vreemd, zwaar deeltje, dat bestaat uit een ‘bodem’ antiquark en een ‘vreemd’ quark en dat voortdurend heen en weer oscilleert tussen z’n materie en antimaterie staat.


    Theorieën hadden voorspeld dat het verval van het B meson in twee muonen in vier op de miljard gevallen zou plaatsvinden. De uitkomst van de experimenten (zie afbeelding hierboven) toont precies dit aantal aan, een perfecte bevestiging van de theorie. Men denkt dat ook deze deeltjes een rol kunnen hebben gespeeld bij het ontstaan van het materieoverschot in het vroege heelal.

Bron: RAS + Symmetry Magazine + Francis Naukas.

Astroblogs: http://www.astroblogs.nl/2015/05/14/vorderingen-bij-onderzoek-naar-het-materieoverschot-het-heelal/