Wat is het verschil tussen donkere materie en antimaterie?

(Dan Tri Newspaper) - We weten wat antimaterie is, maar er is vrijwel geen antimaterie om ons heen; omgekeerd weten we niet wat donkere materie is, terwijl het overal in overvloed aanwezig is.

Donkere materie en antimaterie: twee grote mysteries van het universum.

Ons universum functioneert als een complex videospel, waarin verschillende soorten materie verschillende rollen spelen. Gewone materie is de "held" die we kunnen zien en waarmee we kunnen interageren.

Antimaterie is een explosieve "spiegelkopie", die door wetenschappers goed begrepen wordt maar zelden wordt aangetroffen. Donkere materie daarentegen is "onzichtbaar", overal aanwezig maar niet detecteerbaar, en blijft een groot mysterie.

Ondanks hun vergelijkbare namen zijn donkere materie en antimaterie fundamenteel verschillend. Antimaterie is goed begrepen, maar extreem zeldzaam. Donkere materie daarentegen is ongelooflijk overvloedig aanwezig, maar de aard ervan is nog grotendeels onbekend .

Antimaterie: Symmetrische kopie

Spiraalstelsels, zoals het sterrenstelsel Messier 77, hebben bewijs geleverd voor het bestaan ​​van donkere materie (afbeelding: NASA, ESA & A. van der Hoeven, CC BY).

Gewone materie bestaat uit atomen, waaronder positief geladen protonen en negatief geladen elektronen. Antimaterie is een symmetrische kopie van gewone materie, met deeltjes die tegengestelde ladingen dragen.

Elektronen hebben positronen (anti-elektronen) en protonen hebben anti-protonen. Anti-protonen en positronen vormen anti-atomen. Wanneer materie en antimaterie elkaar ontmoeten, vernietigen ze elkaar, waarbij energie en licht vrijkomen.

Antimaterie komt zeer zelden voor in het universum. Sommige veelvoorkomende materieatomen, zoals kalium, kunnen echter vervallen en antimaterie produceren. Wanneer we bijvoorbeeld bananen eten, consumeren we een kleine hoeveelheid atomen die antimaterie produceren, maar deze hoeveelheid is verwaarloosbaar en heeft geen invloed op onze gezondheid.

Antimaterie werd bijna 100 jaar geleden ontdekt en wetenschappers kunnen het nu in het laboratorium creëren, opslaan en bestuderen. Het heeft zelfs toepassingen in de geneeskunde, zoals bij PET-scans, waarmee artsen processen in het lichaam kunnen observeren.

Wetenschappers geloven ook dat toen het universum ontstond, de hoeveelheden materie en antimaterie vrijwel gelijk waren. Ze vernietigden elkaar, en een kleine hoeveelheid gewone materie bleef over, waaruit sterren, planeten en leven ontstonden.

Donkere materie: De Onzichtbaren

Donkere materie is een veel groter mysterie. Zo'n 50 jaar geleden ontdekte astronoom Vera Rubin iets vreemds in spiraalstelsels: de sterren aan de randen van het sterrenstelsel roteerden veel sneller dan verwacht. Ze hadden de ruimte in geslingerd moeten worden, maar dat gebeurde niet.

De enige verklaring voor dit fenomeen is dat er een grote hoeveelheid onzichtbare 'materie' moet zijn die alles bij elkaar houdt door middel van extra zwaartekracht. Wetenschappers noemen deze mysterieuze materie 'donkere materie'.

Astronoom Vera Rubin ontdekte een anomalie in spiraalstelsels, wat leidde tot het concept van donkere materie (afbeelding: Carnegie Institution for Science, CC BY).

Sindsdien hebben astronomen veel vergelijkbare vreemde verschijnselen in het universum waargenomen, zoals sterrenstelsels in grote clusters die zich grillig bewegen, licht dat meer dan normaal afbuigt en sterrenstelsels die sterker met elkaar verbonden zijn dan wat door tastbare materie verklaard kan worden.

Donkere materie is slechts een tijdelijke benaming. De afgelopen 50 jaar zijn talloze experimenten uitgevoerd om donkere materie in het laboratorium te detecteren of te creëren, maar zonder succes. Wetenschappers weten nog steeds niet wat donkere materie is, maar het zouden ongebruikelijke, nog niet ontdekte deeltjes kunnen zijn, of iets volkomen onverwachts.

Op basis van de rotatiesnelheden van sterrenstelsels schatten astronomen dat de hoeveelheid donkere materie ongeveer vijf keer groter is dan de totale hoeveelheid gewone materie in het hele universum.

Bron: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vat-chat-toi-va-phan-vat-chat-khac-nhau-nhu-the-nao-20251231220050551.htm