Spookdeeltje moet raadsel van het heelal oplossen

Toen het heelal 13,8 miljard jaar geleden met de oerknal ontstond, werd er volgens de theorie evenveel materie als antimaterie gevormd.

Materie is datgene waaruit ons eigen lichaam en alles om ons heen bestaat. Antimaterie is opgebouwd uit deeltjes met tegengestelde eigenschappen. Een proton wordt opgeheven door een antiproton met een tegengestelde lading, en de tegenpool van een elektron is een positron.

Als materie en antimaterie op elkaar stuiten, vagen ze elkaar weg onder het uitzenden van een grote hoeveelheid energie. Zo verdween verreweg de meeste materie en antimaterie kort na de oerknal.

Eigenlijk zou álles verdwenen moeten zijn, en het is een van de grootste raadsels van de natuurkunde hoe er iets kon overblijven waarmee sterren, sterrenstelsels en planeten gevormd zijn.

Spookdeeltje is zijn eigen tegenpool

Volgens sommige natuurkundigen ligt de oplossing bij het neutrino, een spookachtig deeltje. Wellicht is het zijn eigen antideeltje, wat kan verklaren hoe de onbalans tussen materie en antimaterie in het jonge heelal kon ontstaan.

Wetenschappers hebben herhaaldelijk geprobeerd het raadsel met experimenten op te lossen, en nu doen ze een nieuwe poging met de detector GERDA in de bergen van Gran Sasso in Italië.

Ze gaan het radioactieve verval van een bijzondere variant van het element germanium onderzoeken.

Zeldzaam verval heldert raadsel op

Tijdens het verval verandert een neutron in de atoomkern in een proton, waarbij een elektron en een antineutrino vrijkomen. In zeldzame gevallen gebeurt dit twee keer en komen er twee antineutrino’s vrij.

Als de twee deeltjes elkaar meteen opheffen, waardoor ze niet meetbaar zijn, moeten antineutrino’s en neutrino’s hetzelfde zijn. Als dat zo is, weten we waar de materie in het heelal vandaan komt.