Natuurkundigen hebben mogelijk donkere materie gevonden

In dit artikel:

Onderzoekers van het LUX-ZEPLIN-experiment (LZ) in de Verenigde Staten hebben mogelijk voor het eerst een donkeremateriedeeltje waargenomen. In de gegevens van de eerste 220 meetdagen vonden ze een signaal bij een energie van ongeveer 248 kilo-elektronvolt (keV), aanzienlijk hoger dan het bereik waarin ze normaal naar WIMP’s zoeken. WIMP’s zijn hypothetische, zwaarwegende deeltjes die slechts zwak met gewone materie reageren en lange tijd de belangrijkste kandidaat voor donkere materie vormden.

LZ zoekt naar zulke deeltjes in een ondergrondse tank met zeven ton vloeibaar xenon. Wanneer een deeltje een xenonatoom raakt, ontstaat een klein lichtflitsje dat door gevoelige detectoren wordt geregistreerd. De hoge energie van het gevonden signaal kan wijzen op een complexe interactie met een volledige xenonkern. Als die interpretatie klopt, zou het om een WIMP gaan die meer dan tweehonderd keer zo zwaar is als een proton.

De onderzoekers benadrukken dat de meting nog geen ontdekking is. Het signaal heeft een statistische sterkte van 2,6 sigma, terwijl natuurkundigen pas vanaf 5 sigma van een bewezen waarneming spreken. Daardoor is er nog een reële kans dat het om toeval of ruis gaat. Bovendien is slechts een derde van de beschikbare LZ-gegevens geanalyseerd. Nieuwe metingen van LZ en andere detectoren kunnen de aanwijzing bevestigen of verwerpen. Een bevestiging zou belangrijke informatie opleveren over het vroege heelal en mogelijk het huidige standaardmodel van de deeltjesfysica ingrijpend veranderen.