Mogelijke verklaring donkere energie onderzocht

kijkmagazine

2015-08-21 11:00:04

Donkere energie/kameleon - header

Is donkere energie het gevolg van zogenoemde kameleonvelden? Een nieuw experiment heeft die mogelijkheid onderzocht.

Sinds 1998 weten we dat het heelal steeds sneller uitdijt. Het verschijnsel dat hiervoor verantwoordelijk zou zijn, wordt heel mysterieus ‘donkere energie’ genoemd. Maar wat is die donkere energie precies? Daarvoor zijn heel wat theorieën bedacht. Een nieuw experiment haalt daar de bezem door.

Kameleondeeltjes

Waar het hier om draait, zijn donkere-energie-theorieën die een nieuw, alomtegenwoordig veld introduceren dat de materie in ons heelal uit elkaar drijft. Bij zo’n nieuw veld zou dan gelijk een nieuwe kracht horen. Die kracht hebben we in het lab echter nooit kunnen betrappen.

Oké, dat idee klopt dan blijkbaar niet, zou je zeggen. Maar er is een uitweg, in de vorm van zogenoemde kameleonvelden. Bij deze velden horen dan kameleondeeltjes, die verantwoordelijk zijn voor het overdragen van de nieuwe kracht. Maar, zoals de naam al zegt: kameleondeeltjes passen zich aan hun omgeving aan. Is de dichtheid daar laag, dan hebben ze een kleine massa en kunnen ze ‘hun’ kracht over grote afstanden overdragen. Maar is de omringende dichtheid hoog, dan worden de deeltjes zwaar en neemt het bereik van hun kracht af.

In de praktijk betekent dit dat kameleondeeltjes en hun kracht in de leegte van ons universum verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de versnelde uitdijing van het heelal. In labs hier op aarde worden de deeltjes echter zo zwaar dat deze kracht niet meer op te merken is.

Grote schoonmaak

Maar gaat die vlieger ook echt op? Dat besloten Paul Hamilton (Universiteit van Californië te Berkeley) en collega’s uit te zoeken, op basis van een onlangs voorgesteld recept. Hierin hangt een bolletje aluminium met een middellijn van 1,9 centimeter in een kleine, bolvormige ‘kamer’ met een middellijn van 10 centimeter.Donkere energie/chameleon-experiment

In deze kamer heerst zo’n extreem goed vacuüm, dat de omstandigheden vergelijkbaar zijn met die in de ruimte. Gevolg daarvan is dat de eventueel aanwezige kameleondeeltjes licht zouden moeten zijn. Plaats je vervolgens cesiumatomen in die ruimte, dan zouden die iets moeten merken van de kameleonkracht die normaal gesproken hier op aarde niet te meten is. Maar, helaas voor de aanhangers van kameleontheorieën: zo’n effect hebben Hamilton en zijn team niet kunnen meten.

Volledig nieuwe aanpak

Natuurkundige Atta Almasi (VU Amsterdam) vindt het experiment van Hamilton een “uitstekend idee”. “Dit is het begin van een volledig nieuwe aanpak om theorieën van het kameleontype te bestuderen”, stelt hij. Maar het resultaat zet niet álle theorieën van dit type buiten spel, benadrukt Almasi. “Een kameleonveld kan nog steeds de reden voor de versnelde uitdijing van het heelal zijn – net als tientallen andere theorieën die nog niet zijn getest.”

Almasi is zelf overigens betrokken bij het experiment CANNEX, dat ook gaat zoeken naar tekenen van kameleonvelden. “Ons experiment heeft een totaal andere aanpak, waarbij we twee grote objecten gebruiken om de kameleontheorie te bestuderen”, zegt hij daarover. “Uiteindelijk zullen we het gebied dat deze wetenschappers hebben bekeken ook kunnen bestuderen – en het met een factor tien kunnen uitbreiden.”

Bronnen: Science, ArXiv.org

Beeld: Holger Muller Photo (header), Simca Bouma (illustratie)







De nieuwste editie!

Editie 3-2020




Meer Nieuws