ENGINEERINGNET.BE - Het grootste gedeelte van de materie in het heelal kan geschaard worden onder donkere materie, maar er is nog maar bijzonder weinig over bekend.
XENON jaagt daarom op zogeheten WIMPs, weakly interacting massive particles. Dat zijn nog onbekende deeltjes waaruit de donkere materie in het heelal in theorie zou kunnen bestaan.
Donkere materie is onzichtbaar, maar zou zo’n viervijfde van alle zwaartekracht in het heelal verklaren. Er zijn geen bestaande deeltjes die dat kunnen verklaren.
Net als donkere materie, reageren neutrino's nauwelijks met gewone materie. Vandaar dat XENON ook hier aandacht voor heeft. Heel soms laten neutrino's zich toch zien, onder meer door te botsen met een atoomkern. De terugslag van de atoomkern is zichtbaar en verraadt dat er een neutrino was.
De zon maakt neutrino’s in verschillende kernreacties. Een ondergronds meetinstrument, genaamd XENONnT, heeft nu voor het eerst zonneneutrino’s zien botsen met atoomkernen. Dit is nog niet eerder op deze manier gezien.
Eerdere detectoren moesten wel 10-500 keer zo groot zijn als XENONnT om deze neutrino’s waar te nemen. Die detectoren waren niet gevoelig genoeg om de kleine signalen van dit soort coherente elastische botsingen te meten, maar keken naar zeldzamere interacties tussen neutrino’s en materie.
Een coherente elastische kernbotsing is precies het soort signaal dat wetenschappers ook van donkere materie hopen te zien. Dat XENONnT dit signaal nu kan meten, weliswaar voor neutrino’s, is een bevestiging dat de detector goed werkt.
Het XENON-project wordt in Italië diep ondergronds uitgevoerd, van de kosmische straling afgeschermd door het graniet van de Gran Sasso erboven. De Nederlandse kennisinstelling Nikhef leverde in het LNGS-laboratorium een grote bijdrage aan de vernieuwing in de afgelopen jaren, en aan het fysische meetprogramma van het project.
