Lezing door professor Bartels in Volkssterrenwacht Orion

Orion
Orion

Op Woensdag 9 januari 2019 geeft professor Bartels in Volkssterrenwacht Orion de lezing: “wat is donkere materie, de grote onopgeloste puzzel in de moderne (astro)fysica”.

Samenvatting:


Metingen aan sterrenstelsels, clusters en de kosmische achtergrondstraling tonen aan dat 26% van de energie (en 84% van de materie) in het heelal bestaat uit donkere materie. Tot op heden lijkt de meest waarschijnlijke verklaring voor dit fenomeen één of meerdere nieuwe elementaire deeltjes. Echter door de ongrijpbare aard van deze deeltjes is het tot op heden nog niet gelukt het bestaan van deze deeltjes daadwerkelijk aan te tonen. Derhalve is de vraag “wat is donkere materie?” nog steeds één van de grote onopgeloste puzzels in de moderne (astro)fysica.

Een populaire kandidaat zijn de zogenoemde “weakly interacting massive particles”, oftewel WIMPs. WIMPs hebben de intrigerende eigenschap dat ze in de juiste hoeveelheid worden geproduceerd in het vroege heelal om de waargenomen hoeveelheid donkere materie te verklaren. Daarnaast is dit type deeltjes veelvoorkomend in populaire uitbreidingen van het standaard model van de deeltjesfysica, zoals supersymmetrie. Doordat WIMPs massa’s hebben van ongeveer 1 Giga electronvolt (GeV) tot enkele duizenden GeV kunnen zij gammastraling – wat een energie heeft >1 MeV – produceren wanneer zij elkaar opheffen (in veel modellen is donkere materie een Majorana deeltje, oftwel zijn eigen anti-deeltje).

Derhalve is één manier om naar donkere materie te zoeken door te speuren naar gammastraling uit de ruimte, afkomstig van plaatsen waar de donkere materie dichtheid hoog is. De plek met de hoogste donkere materie dichtheid, die zich relatief dicht bij de Aarde bevindt, is het centrum van onze Melkweg. Als we dus een signaal van donkere materie verwachten waar te nemen is het zal het waarschijnlijk afkomstig zijn vanuit het centrum van de Melkweg. Zo’n 10 jaar geleden werd er met de Fermi Large Area Telescope (LAT) een mysterieus gammastraling signaal waargenomen vanuit het centrum van de Melkweg. Lange tijd is gedacht dat dit signaal mogelijk afkomstig was van donkere materie. In mijn onderzoek heb ik dit signaal verder onderzocht en zijn wij tot de conclusie gekomen dat het signaal hoogstwaarschijnlijk door snel draaiende neutronensterren, zogenoemde milliseconde pulsars, wordt veroorzaakt en niet door donkere materie. In deze lezing wordt er ingegaan op de vraag waar donkere materie uit kan bestaan, wat de beste plekken zijn om te zoeken naar donkere materie in het heelal doormiddel van gammastraling, en wordt het mysterieuze signaal ,waargenomen door de Fermi-LAT en haar interpretatie, besproken.

Over de spreker:


Richard Bartels (1990) studeerde natuurkunde aan de universiteiten van Utrecht, Berkeley (VS) en Amsterdam. In 2018 promoveerde hij in de astro-deeltjesfysica op zijn proefschrift “All the Light we Cannot See” aan de UvA. Momenteel is hij werkzaam als datawetenschapper.

Lokatie van de lezing: Veilingweg 21B in Bovenkarspel.
Aanvang van deze lezing: 20.00 uur (de zaal is open vanaf 19.30 uur).
Van te voren aanmelden via: pr@volkssterrenwachtorion.nl of telefonisch via 06-48850445.
Toegangsprijs voor leden € 3,- p.p. en niet leden € 6,–.p.p (dit is incl. een kopje koffie in de pauze).