Waarom is 85 procent van het heelal nog onzichtbaar?
VideoAls het gaat om natuurkundige verschijnselen, zitten wetenschappers met één groot raadsel: donkere materie. Wat dit precies is, kan niemand je vertellen. Wel denken natuurkundigen dat dit maar liefst 85 procent van het heelal vormt. Oftewel – we begrijpen nog helemaal niks van onze wereld. Melissa van Beekveld (Radboud Universiteit) is hard op zoek om dit raadsel te kunnen verklaren.
De kop koffie in je handen, de lucht die je zojuist uitademt – noem het en we kunnen je vertellen waar het uit bestaat. De wetenschap heeft de kleinste deeltjes van een molecuul weten te ontrafelen. Want moleculen bestaan uit atomen en die kun je opdelen in protonen, neutronen en elektronen. En zelfs die kun je nog verder opdelen in nóg kleinere deeltjes. Niks lijkt ons meer onbekend zou je zeggen.
En tóch worstelen natuurkundige al jarenlang met één groot raadsel: donkere materie. Donkere materie is de naam die we geven aan spookdeeltjes waarvan het bestaan nog nooit bewezen is. We hebben geen idee hoe het eruit ziet, hoe zwaar het is en wat het precies doet. Een vreemd mysterie, want waarom zou je zoeken naar deeltjes waarvan je het bestaan niet weet?
Verklaren
Toch is Melissa overtuigd dat het bestaat. Simpelweg omdat er te veel dingen in het heelal niet te verklaren zijn. Als we kijken naar een sterrenstelsel, zien we dat sterren in mooie banen rondom één middelpunt blijven draaien. De zwaartekracht zorgt ervoor dat deze sterren niet uit hun baan schieten. Maar hier gaat het mis. De bekende formule van de zwaartekrachttheorie van Einstein kan niet verklaren waarom deze sterren in hun baan blijven draaien. Er is te weinig massa om de rotatie van sterren te beschrijven. Donkere materie, onzichtbare deeltjes mét een bepaalde massa, zou dit raadsel kunnen verklaren.
Maar om het raadsel te verklaren, moet je die onzichtbare deeltjes eerst vinden. Daar zijn onderzoekers dan ook hard naar op zoek. Dat we niet zo goed weten waar we precies naar zoeken, maakt het onderzoek er niet makkelijker op. Groot onderzoek wordt gedaan met behulp van de deeltjesversteller van Cern in Zwitserland. Deeltjes worden hier met een immense snelheid op elkaar afgeschoten. Zodra ze met een gigantische kracht tegen elkaar aan botsen, veranderen ze letterlijk van uiterlijk. Deeltje A verandert zo in deeltje B. Onderzoekers hopen dat ze met deze methode bij toeval een keer een deeltje donkere materie kunnen creëren.
Gewicht
Onderzoekers bestuderen deze deeltjes door het gewicht van de deeltjes vóór de botsing te vergelijken met het gewicht van de nieuwe deeltjes ná de botsing. Dit gewicht zal altijd gelijk blijven. Maar stel dat het gewicht is veranderd, dan hebben de onderzoekers een deeltje gemist dat ze niet kunnen zien maar wel kunnen wegen. En dat onzichtbare deeltje zou wel eens donkere materie geweest kunnen zijn. Nu is dit een vrij lastige manier van onderzoek doen. Het berust op toeval – dat deeltje donkere materie moet spontaan gecreëerd zien te worden. Daarbij komt: één goed resultaat is niet voldoende. De detector zou wel eens kapot kunnen zijn.
Toch blijven natuurkundige hoop houden. Want als we het eindelijk vinden, zouden we zoveel meer van onze kunnen wereld begrijpen…
Dit is een wekelijkse bijdrage van de Universiteit van Nederland.
De Universiteit van Nederland heeft vanaf nu ook een podcast. Vind ze terug op Spotify (http://bit.do/UvNL-Spotify) en iTunes (http://bit.do/UvNL-iTunes).
Gratis onbeperkt toegang tot Showbytes? Dat kan!
Log in of maak een account aan en mis niks meer van de sterren.Lees Meer
-
Video
Wat is wagenziekte? En hoe kom je er vanaf?
Ben jij degene die op weg naar Frankrijk altijd met een zakje op schoot moet zitten vanwege wagenziekte? Waar komt dat misselijkmakende gevoel nu precies vandaan? En nog belangrijker: hoe kom je er vanaf? -
PREMIUMmet video's
Rookmelders verplicht, maar duizenden huurders hebben er nog geen een: ‘Onbegrijpelijk’
Duizenden huurders hebben nog altijd geen verplichte rookmelder. Dat komt door een tekort aan apparaten en installateurs, maar huurders zijn zelf ook niet allemaal even welwillend. Sommigen weigeren er zelfs één. Onbegrijpelijk, zeggen ze bij de brandweer. -
PREMIUM
Dankzij een kwartiertje rennen vliegt de conditie van deze kinderen vooruit én zijn ze rustiger in de klas
Hijgend, puffend en zwetend stuiven de scholieren over het schoolplein: ze zijn al zeker vijf keer de school rond geweest. Drie keer per week rennen ze in een kwartiertje de Daily Mile van zo'n anderhalve kilometer. Met resultaat: leerlingen lopen na drie maanden gemiddeld zo'n vijftig procent harder. -
Video
Simpele bloedtest kan aantonen of sporter overtraind raakt
Sporters zoeken graag hun grenzen op en het liefst gaan ze daar dan nog nét iets overheen. 'No pain, no gain' is immers het motto. Hoewel dit tot topprestaties kan leiden, kun je ook flink de plank misslaan en over je grenzen gaan. Je raakt dan overtraind; dat zorgt voor langdurige vermoeidheid en slechte prestaties. -
Video
Dit is het voordeel van bespoten fruit en groenten
Gezondheidsgoeroes zeggen vaak genoeg weg te moeten blijven van bespoten groenten en fruit. Toch hoeft een bespoten appel helemaal niet zo slecht voor je te zijn. Sterker nog, deze kunnen zelfs gezonder zijn dan groenten uit de wilde natuur, zegt toxicoloog Aalt Bast van Maastricht University.
-
PREMIUM
Goud altijd aangeven en geen kunst ouder dan 100 jaar: hier moet je op letten bij souvenirs
De mini Spaanse gitaar die op de Ramblas in Barcelona nog zo schattig leek, belandt een paar jaar later als made-in-Chinaprul in de container. Zonde. Aan wat voor aandenken beleef je plezier? En wat mag je eigenlijk meenemen? -
onderzoek
Groep ijsberen overleeft op Groenland ook zonder zee-ijs
Een groep ijsberen redt zich prima in het zuidoosten van Groenland ondanks een gebrek aan hun primaire levensbehoefte: zee-ijs. Wetenschappers hebben deze ijsberen enige tijd bestudeerd. Deze conclusie is hoopvol voor andere ijsberen, blijkt uit onderzoek gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Science. -
Video
Nooit meer keuzestress in de toekomst
Met wie je op een date gaat, is een van de vele beslissingen die je maakt in het dagelijks leven. Swipe je naar links of toch naar rechts? Op een dag maak je al snel tientallen beslissingen waarop je je acties baseert: soms zijn dit grote beslissingen (‘Neem ik die nieuwe baan?’) maar vaker zijn het kleine beslissingen die we niet eens doorhebben (‘Wil ik nog een koffie?’). Zou een computer dat niet beter voor ons kunnen doen?