Duitse en Amerikaanse wetenschappers
hebben een alternatieve verklaring bedacht voor een mysterieuze spectraallijn in het röntgen gebied, die in verband wordt gebracht met de al even raadselachtige donkere materie.
Volgens hen zou de betreffende straling, die een energie van 3,5 kilo-elektronvolt heeft, vrijkomen wanneer donkere materiedeeltjes elkaar vernietigen (Physical Review Letters, 5 februari).
De 3,5-keV röntgenstraling werd in 2014 voor het eerst opgemerkt bij waarnemingen van de Perseus-cluster. Een verzameling sterrenstelsels op 240 miljoen lichtjaar van de aarde.
Volgens sommige wetenschappers zou die straling wel eens het puzzelstukje kunnen zijn dat de donkere materie kan ontraadselen.
Tot nu toe kan het bestaan van deze materie alleen worden afgeleid uit de zwaartekracht-werking die zij op haar omgeving uitoefent. (credit NASA)
Voor het ontstaan de 3-keV röntgenstraling
zijn al verschillende verklaringen bedacht.
Zo zou deze straling kunnen vrijkomen bij het verval van donkere materie of zouden de donkere materiedeeltjes twee energieniveaus kunnen hebben waartussen ze heen en weer ‘springen’.
De Duitse en Amerikaanse wetenschappers komen nu met een derde mogelijkheid: de betreffende straling zou vrijkomen wanneer twee donkere materiedeeltjes in botsing komen en elkaar annihileren.
Dit is vergelijkbaar met wat er gebeurt als een elektron zijn antideeltje, het positron, tegenkomt.
Als deze interpretatie klopt, moet donkere materie bestaan uit zeer lichte deeltjes met een massa van slechts enkele keV’s – zogeheten steriele neutrino’s.
Hun annihilatie zou een tweetraps proces zijn waarbij eerst een tussentoestand wordt gevormd die vervolgens uiteenvalt tot de waargenomen röntgenfotonen.
Deze ‘omweg’ is nodig, omdat ’lichtgewicht’ donkere materie de vorming van sterrenstelsels anders maar heel moeilijk kan verklaren. (EE)