New Scientist NL · Wetenschap

Natuurkundigen mogelijk tekenen van donkere materie waargenomen

Onderzoekers van het LUX-ZEPLIN-experiment hebben mogelijk een signaal van een donkeremateriedeeltje, een WIMP, gedetecteerd. Als deze vondst wordt bevestigd, zou dit een belangrijke doorbraak zijn in de natuurkunde, aangezien donkere materie ongeveer 85% van de materie in het universum uitmaakt, maar de aard ervan onbekend is.

Al decennialang proberen natuurkundigen donkere materie waar te nemen, maar tot nu toe zonder succes. De meest gangbare theorie stelt dat donkere materie bestaat uit Weakly Interacting Massive Particles (WIMP's). Een nieuwe analyse van gegevens van het LZ-experiment, dat gebruikmaakt van een tank met vloeibaar xenon diep onder de grond, heeft echter één deeltje aan het licht gebracht dat mogelijk een WIMP is.

Het LZ-experiment detecteert donkere materie door te zoeken naar kleine lichtflitsen die ontstaan wanneer een donkeremateriedeeltje een xenonatoom raakt. Eerdere analyses richtten zich op interacties met lagere energieën (onder 30 keV) zonder resultaat. De recente analyse herbekeek de gegevens van de eerste 220 dagen van de detector, maar nu met focus op hogere energieën. Hierbij werd een kandidaat-deeltje gevonden bij ongeveer 248 keV.

Deze hogere energie-interactie suggereert dat de WIMP mogelijk een complexere koppeling is aangegaan met de xenonkern, wat zou duiden op een massa van meer dan tweehonderd keer die van een proton. Hoewel dit een veelbelovende aanwijzing is, is de meting nog niet statistisch significant genoeg om als een ontdekking te worden beschouwd. De huidige meting zit op 2,6 sigma, terwijl voor een definitieve ontdekking 5 sigma vereist is. Meer metingen zijn nodig om de vondst te bevestigen, maar de analyse heeft wel een richting gegeven voor verder onderzoek.

AI-samenvatting op basis van de bron.