Wat is donkere materie? Deze wetenschappers hebben een opvallend voorstel

Donkere materie is een hypothetische vorm van materie die niet rechtstreeks waarneembaar is. Het vinden ervan is van cruciaal belang om een aantal fundamentele vragen in de fysica te beantwoorden. Een team van wetenschappers presenteert een opvallende theorie om donkere materie te verklaren.

Donkere materie zendt geen elektromagnetische straling uit en absorbeert die ook niet, waardoor het niet direct waarneembaar is met conventionele telescopen of meetinstrumenten. Het bestaan ervan wordt voornamelijk afgeleid uit de effecten die het heeft op de zwaartekracht op grotere schaal, zoals op sterrenstelsels en andere kosmische structuren. Het bestaan van donkere materie is belangrijk omdat het onder meer helpt verklaren waarom sterrenstelsels niet uit elkaar vallen.

Maar tot nu toe slagen wetenschappers er niet in om te verklaren wat donkere materie is, ondanks het feit dat het 85 procent van alle materie in het universum uitmaakt. Verschillende verklaringen voor donkere materie omvatten hypothetische deeltjes, aangepaste zwaartekrachtwetten en theoretische constructies waarin extra ruimtelijke dimensies nodig zijn om de wiskunde te doen kloppen. Er is echter nog geen concreet bewijs gevonden dat die hypotheses zouden kunnen kloppen. 

Twee Amerikaanse wetenschappers gooien het probleem over een andere boeg. In een paper die zij publiceerden op preprintplatform arXiv, stellen zij voor dat donkere materie in feite bestaat uit tachyonen. Dat zijn deeltjes die sneller dan het licht en daardoor terug in de tijd kunnen bewegen. Tachyonen zijn al vaker besproken, maar worden meestal niet serieus genomen omdat hun bestaan tegenstrijdig is met de huidige wetten van de fysica.

Model komt overeen met bepaalde observaties

Toch zijn er wat zaken die opvallen aan de paper. De wetenschappers berekenen dat de expansie van een universum dat gevuld is met tachyonen eerst vertraagt en daarna weer versnelt. Dat komt overeen met waarnemingen van wetenschappers over het heelal. 

Zij testten hun idee door hun model toe te passen op data over een bepaald soort supernova, zogenoemde type Ia supernovae. In de jaren 1990 werden type Ia supernovae gebruikt om metingen uit te voeren die aantonen dat het universum steeds sneller uitdijt. Het tachyonenmodel verklaarde die versnelde uitdijing even goed als huidige kosmologische modellen.

De volgende stap is om het model toe te passen op andere datasets over het universum. De kans dat het tachyonenmodel ook daarop zal werken, is zeer klein. De paper van de wetenschappers is nog niet onderworpen aan collegiale toetsing. 

Meer over wetenschap en blijf op de hoogte met onze nieuwsbrief.