Zoektocht naar donkere materie stuit op zeldzaam atoomverval van xenon

zoektocht donkere materie stuit zeldzaam atoomverval xenon is het onderwerp van dit nieuws. De zoektocht naar donkere materie heeft een belangrijke doorbraak geboekt. Wetenschappers in Gran Sasso, Italië, hebben een zeldzaam atoomverval van xenon-124 gemeten met een halfwaardetijd van 18 triljard jaar – een periode die vele malen langer is dan de leeftijd van het bekende universum. Dit experiment, Xenon1T, is gevestigd diep onder de grond in de Gran Sasso berg en maakt gebruik van 3,2 ton vloeibaar xenon. Nederlandse onderzoekers van het Nikhef-instituut zijn betrokken bij de meting, die cruciale inzichten biedt in de kernfysica en de stabiliteit van atoomkernen.

Drie dingen om te weten:

• Wetenschappers meten een halfwaardetijd van 18 triljard jaar voor xenon-124 (Gran Sasso, Italië). - Het Xenon1T-experiment, met Nederlandse bijdragen van Nikhef-instituut, draagt bij aan zoektocht naar donkere materie. - Xenon-124 vervalt via double electron capture naar tellurium met vrijkomende neutrino’s.

Kernpunten: Wetenschappers in Gran Sasso, Italië, hebben een zeldzaam atoomverval van xenon-124 gemeten met een halfwaardetijd van 18 triljard jaar. Dit is vele malen langer dan de leeftijd van het universum.

Het proces van double electron capture is centraal aan de meting. Bij dit proces slokken twee protonen in de atoomkern tegelijkertijd twee elektronen op. Dit verandert de protonen in neutronen, waardoor het atoom verandert in tellurium. Tegelijkertijd worden twee neutrino’s vrijgelaten, die cruciaal zijn voor de detectie van het verval. Deze neutrino’s zijn moeilijk te detecteren vanwege hun geringe massa en geen elektromagnetische interactie. De extreem lange halfwaardetijd van xenon-124, die aanzienlijk langer is dan de huidige schatting van de leeftijd van het universum (ongeveer 13,8 miljard jaar), maakt dit verval uniek.

De ontdekking heeft belangrijke implicaties voor de zoektocht naar donkere materie. Door de achtergrondruis in experimenten te verminderen, kan dit proces de detectie van donkere materie verbeteren. De meting is ook significant langer dan voorspeld door theoretische modellen, wat nieuwe inzichten biedt in de zwakke kernkracht. Deze vordering in kernfysica kan leiden tot betere modellen voor de fundamentele krachten in de natuur. De meting is een belangrijke stap in het begrijpen van de universele wetten en de rol van donkere materie in de evolutie van het universum.

Wat is de halfwaardetijd van xenon-124? (de kwestie) Meer nieuws en analyse op Feels Like Friday.

Wetenschappers in Gran Sasso, Italië, hebben een zeldzaam atoomverval van xenon-124 gemeten met een halfwaardetijd van 18 triljard jaar. ## Belangrijke feiten

• Wetenschappers meten een halfwaardetijd van 18 triljard jaar voor xenon-124 (Gran Sasso, Italië). - De meting is vele malen langer dan voorspeld door theoretische modellen. - De ontdekking vermindert achtergrondruis in experimenten die donkere materie zoeken. - De halfwaardetijd is vele malen langer dan de leeftijd van het universum (13,8 miljard jaar). - De meting biedt inzicht in de zwakke kernkracht via de detectie van neutrino’s.

Veelgestelde vragen

De halfwaardetijd van xenon-124 is 18 triljard jaar, veel langer dan de leeftijd van het universum.

Waarom is dit belangrijk voor donkere materie?

Hoe werkt het double electron capture proces?

Bij double electron capture slokken twee protonen tegelijkertijd twee elektronen op, waardoor het atoom verandert in tellurium met vrijkomende neutrino’s.

Achtergrond

Zeldzaam Atoomverval Biedt Inzicht in Fundamentele Krachten en Donkere Materie

Gran Sasso, Italië – Wetenschappers hebben een ongekend langzaam radioactief verval gemeten van het xenon-124 atoom, een gebeurtenis die de grenzen van onze kennis over de fundamentele krachten in de natuur verlegt. De meting, uitgevoerd in het Xenon1T-experiment diep onder de grond in de Gran Sasso berg in Italië, onthulde een halfwaardetijd van maar liefst 18 triljard jaar – een periode die vele malen langer is dan de leeftijd van het bekende universum. Hoewel het experiment primair gericht was op de zoektocht naar donkere materie, levert deze onverwachte ontdekking cruciale inzichten op in de kernfysica en de stabiliteit van atoomkernen.

Het Xenon1T-experiment, een internationale samenwerking waaraan Nederlandse onderzoekers van het Nikhef-instituut bijdragen, maakt gebruik van een enorme tank gevuld met 3,2 ton vloeibaar xenon. Dit edelgas, bekend van zijn toepassing in xenonlampen, werd geselec