Ten eerste: Nee. Wetenschappers hebben niet alleen donkere materie gevonden.
Nu dat uit de weg is, kunnen we tot de goede dingen komen.
De eerste resultaten zijn afkomstig van de Alpha Magnetic Spectrometer, een super dure detector die momenteel met een stevige 17.500 mijl per uur boven zijn top aan boord van het internationale ruimtestation naar boven vliegt. Die detector, ontworpen om hoog-energetische deeltjes zoals kosmische straling en de antimaterie deeltjesposities te meten, werd ontworpen om eindelijk de ongrijpbare donkere materie vast te pinnen.
Wat is donkere materie?
"Donkere materie, " zegt de Associated Press, "wordt verondersteld ongeveer een kwart van alle materie in het universum te vormen." Toch kunnen we het niet zien. Natuurkundigen hebben lang het bestaan van donkere materie vermoed, en het is mogelijk om te zien dat het bestaat door te kijken naar het effect van zijn zwaartekracht op reguliere materie eromheen. Zonder donkere materie, denkt men, zouden sterrenstelsels zoals onze eigen Melkweg hun vorm niet kunnen behouden.
Geen donkere materie, geen universum zoals we het kennen.
Dus wat hebben ze gevonden?
Met behulp van de Alpha Magnetic Spectrometer hebben wetenschappers 'ongeveer 25 miljard kosmische stralingdeeltjes verzameld, waaronder 6, 8 miljoen elektronen en positronen', zegt John Matson voor Scientific American . Positronen zijn het antimaterie-equivalent van een elektron - in wezen een elektron met een positieve lading in plaats van een negatieve elektrische lading. Sommige natuurkundigen denken dat wanneer twee deeltjes van donkere materie op elkaar botsen, ze positronen kunnen maken.
Volgens Matson was de grote bevinding dat "de fractie positronen in de deeltjesmix groter is dan naïef verwacht zou worden in afwezigheid van donkere materie of andere niet-geregistreerde bronnen." Met andere woorden, er waren meer positronen dan er hadden moeten zijn - tenzij we rekening houden met het feit dat een andere kracht al deze bonusposities maakt.
De wetenschappers konden ook zien hoeveel energie de positronen die hun detector troffen hadden. Positrons gemaakt door donkere materie zouden meestal hoge energieën moeten hebben, maar na een bepaald punt zou het aantal positrons weer moeten dalen, vrij dramatisch. Maar de wetenschappers hebben deze drop-off niet gevonden, wat betekent dat ze de positrons die ze hebben waargenomen niet specifiek kunnen toeschrijven aan donkere materie.
Wat betekent het?
Volgens Adam Mann van Wired zijn de extra positieven “misschien wel het beste directe bewijs tot nu toe van donkere materie.” De Associated Press noemt de observaties “prikkelende kosmische voetafdrukken die door donkere materie lijken te zijn achtergelaten.”
De resultaten zijn echter niet zo overtuigend. De AP: “Het bewijs is niet voldoende om de zaak gesloten te verklaren. De voetafdrukken kunnen afkomstig zijn van een andere, meer conventionele verdachte: een pulsar of een roterende, stralingsemitterende ster. '
Dus, zoals er vaak over wordt gesproken, is de nieuwe studie verbazingwekkend bewijs van donkere materie. Of, weet je, misschien ook niet.
Wat betekent het echt ?
"De hoofdonderzoeker van het experiment, Nobelprijswinnaar Samuel Ting, zegt dat het tot nu toe verzamelde bewijsmateriaal" het bestaan van donkere materie ondersteunt, maar pulsars niet kan uitsluiten. "Hij had die zin heel gemakkelijk andersom kunnen zeggen, " zegt de Guardian . Stuart Clark.
"De resultaten tot nu toe hebben niets nieuws te zeggen over de bron van de antimaterie, " en kunnen dus niet echt veel zeggen over donkere materie.
Het experiment zal ongeveer 16 miljard kosmische straling per jaar blijven verzamelen zolang het internationale ruimtestation operationeel blijft. De boodschap is dus echt dat dit werk nog maar het begin is.
"Donkere materie, " schrijft Clark, "blijft zo ongrijpbaar als altijd."
Dus wat nu?
Ten eerste zal de AMS-detector blijven werken, op zoek naar de afname in positronenergieën die zouden aangeven dat ze door donkere materie werden gemaakt.
"Om donkere materie definitief bloot te leggen", schrijft Space.com, zal waarschijnlijk een geheel andere aanpak nodig zijn.
Natuurkundigen moeten diep onder de aarde kijken om direct deeltjes te detecteren die donkere materie vormen, WIMP's (of Weakly Interacting Massive Particles) genoemd, zeiden verschillende experts. Het vinden van direct bewijs van donkere materie op aarde zou de ontdekking van het ruimtestation-experiment helpen versterken door onafhankelijk bewijs te tonen dat er donkere materiedeeltjes bestaan.
Waarom is het eigenlijk cool?
Als niets anders is het onderzoek een herinnering dat, hoewel we het meestal hebben over het Internationale Ruimtestation in termen van de prachtige foto's en het maken van sandwiches hoe astronauten terugstromen, het station ook een platform is voor toonaangevend wetenschappelijk onderzoek en een onmisbaar bezit.
Meer van Smithsonian.com:
Een sandwich samenstellen in Spaaaaaaace!
Licht werpen op donkere materie
