Kosmische straling bevat deeltjes die mogelijk zijn ontstaan uit donkere materie.
De eerste resultaten van een grote zoektocht naar de mysterieuze donkere materie zijn naar buiten gebracht. Wetenschappers hebben kosmische straling gemeten met de Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), een meetinstrument dat vastzit aan het internationale ruimtestation ISS. Daaruit blijkt dat de straling veel hoogenergetische positronen bevat. Nu is het de vraag of de positronen van donkere materie afkomstig zijn.
Een positron is een anti-elektron: het heeft dezelfde massa, maar een tegenovergestelde lading. Positronen ontstaan volgens theoretische modellen onder andere bij deeltjesreacties in donkere materie, de onzichtbare vorm van materie die volgens natuurkundigen bijna een kwart van de massa van het universum vormt.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Pulsars
De positronen zijn vanuit alle richtingen op de AMS terechtgekomen. Volgens de wetenschappers wijst dat erop dat ze verspreid door de Melkweg zijn ontstaan, mogelijk uit donkere materie. Ze sluiten andere verklaringen echter nog niet uit. De positronen kunnen bijvoorbeeld ook afkomstig zijn van pulsars, snel roterende neutronensterren.
Die laatste optie is volgens dr Patrick Decowski, leider van de onderzoeksgroep donkere materie van het fysica-instituut Nikhef in Amsterdam, het meest voor de hand liggend. ‘De metingen komen niet overeen met wat we verwachten van donkere materie. Dat de positronen uit alle richtingen komen, zegt weinig. Geladen deeltjes buigen in de ruimte voortdurend op allerlei manieren af onder invloed van magneetvelden’, zegt Decowski.
De wetenschappers publiceerden hun bevindingen in het vakblad Physical Review Letters. Binnen een paar maanden hopen ze met nieuwe metingen uitsluitsel te geven over de herkomst van de positronen. Decowski: ‘Dan zullen ze niet alleen naar positronen moeten kijken, maar ook naar andere deeltjes die uit donkere materie kunnen voortkomen. Anders kun je nooit uitsluiten dat de positronen van pulsars komen.’