Donkere Materie. Een scan van de msugra parameterruimte

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Donkere Materie. Een scan van de msugra parameterruimte"

Transcriptie

1 Donkere Materie Een scan van de msugra parameterruimte Fenneke Overes 29 augustus 2006 Samenvatting Dit verslag beschrijft het scannen van de msugra parameterruimte met behulp van een Markov Chain en het programma DarkSUSY 4.1. Hiermee wordt gezocht naar modellen voor supersymmetrische neutralino s die verantwoordelijk kunnen zijn voor de donkere materie in het heelal. Ook wordt gekeken of de neutrino s die ontstaan bij annihilatie van neutralino s gemeten kunnen worden met de ANTARES telescoop. 1

2 Inhoudsopgave 1 Inleiding 3 2 Supersymmetrie Standaardmodel Waarom Supersymmetrie? Supergravity Donkere Materie Wat is donkere materie? Neutralino s De ANTARES detector Simulatie Markov Chain DarkSUSY Resultaten Resultaten voor µ = Resultaten voor µ = Conclusie 18 7 Populaire samenvatting 19 Referenties 20 2

3 1 INLEIDING 1 Inleiding Eén van de belangrijkste vragen in de astrofysica is waar de donkere materie in het heelal uit bestaat. Al jaren zoeken vele fysici van over de hele wereld naar de meest exotische deeltjes en objecten in de hoop dit vraagstuk op te lossen. Mooie namen als MACHOs en WIMPs zijn voorbijgekomen, maar nog nooit experimenteel aangetoond. Een kandidaat voor een WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) is het supersymmetrische neutralino. Neutralino s zouden zijn ontstaan tijdens de oerknal en kunnen door bijvoorbeeld de zon worden ingevangen, waar ze annihileren tot neutrino s die op aarde met de ANTARES telescoop gemeten kunnen worden. Dit verslag beschrijft een methode waarmee wordt gezocht naar supersymmetrische modellen voor neutralino s, die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de donkere materie en bovendien waargenomen kunnen worden door ANTARES. Dit wordt gedaan volgens de methode die E.A. Baltz en P. Gondolo beschrijven in hun artikel Markov Chain Monte Carlo exploration of minimal supergravity with implications for dark matter [1]. In hoofdstuk 2 en 3 van dit verslag komt de theorie van supersymmetrie en donkere materie aan bod, in hoofdstuk 4 wordt de simulatie beschreven en in hoofdstuk 5 worden de resultaten getoond. 3

4 2 SUPERSYMMETRIE 2 Supersymmetrie 2.1 Standaardmodel Alle deeltjes waar de materie om ons heen uit bestaat en de wisselwerkingen tussen deze deeltjes staan beschreven in het Standaard Model [7]. Het Standaard Model bevat drie families van deeltjes. De eerste familie bestaat uit het up en het down quark, het elektron en het elektron-neutrino, de tweede familie uit het charm en het strange quark, het muon en het muon-neutrino en de derde familie uit het top en het bottom (of beauty) quark, het tau-lepton en het tau-neutrino. Deze deeltjes zijn allemaal spin-1/2 deeltjes ofwel fermionen. Verder beschrijft het Standaard Model vier wisselwerkingsdeeltjes: het foton, het gluon, het W-boson en het Z-boson. Deze deeltjes hebben spin 1 en zijn dus bosonen. Ook voorspelt het Standaard Model het bestaan van het Higgs-boson dat tot op heden nog niet waargenomen is. Het Higgsmechanisme verklaart de massa s van de andere deeltjes in het standaardmodel. Nu is er een theorie ontwikkeld die het bestaan voorspelt van partnerdeeltjes van alle deeltjes in het Standaard Model: Supersymmetrie. De partnerdeeltjes van de quarks en leptonen heten respectievelijk squarks en sleptonen. Deze squarks en sleptonen hebben spin 0 en zijn dus bosonen. Ook de wisselwerkingsdeeltjes hebben een partnerdeeltje: het fotino, het gluino, het Wino, het Zino en het Higgsino, dit zijn allen fermionen. 2.2 Waarom Supersymmetrie? Het MSSM (Minimal Supersymmetric Standard Model) is de simpelste vorm van het supersymmetrische Standaard Model. Dit model bevat slechts twee Higgs doubletten en de sneutrino s zijn massaloos. MSSM heeft een aantal eigenschappen die het gewone Standaard Model niet heeft. In het Standaard Model is er voor elke fundamentele kracht een aparte koppelingsconstante. In het MSSM convergeren deze koppelingsconstantes naar één punt wanneer de energie van de orde van de Grand Unified Theorie-schaal (GUT-schaal) is. Een GUT is een theorie die een gemeenschappelijke beschrijving geeft van meerdere fundamentele krachten: de elektromagnetische wisselwerking, de sterke kernkracht en de zwakke kernkracht. Deze theorie voorspelt dat de verschillende krachten bij zeer hoge energieën van de orde GeV volledig samenvallen. Deze hoge energieën deden zich voor vlak na de oerknal. Bij de vervolgens optredende expansie en afkoeling van het heelal trad symmetriebreking op waarbij de verschillende typen wisselwerkingen zich zijn gaan afsplitsen tot de huidige drie krachten. Ook is er in de Supersymmetrie een link tussen de zwaartekracht en de andere fundamentele krachten, terwijl de zwaartekracht in het Standaard Model niet beschreven wordt. 4

5 2 SUPERSYMMETRIE 2.3 Supergravity 2.3 Supergravity Supersymmetrie is een globale symmetrie. Deze kan worden gespecificeerd tot een lokale symmetrie door invoering van een spin-3/2 deeltje, het gravitino en zijn spin-2 partnerdeeltje, het graviton. Deze lokale Supersymmetrie wordt Supergravity genoemd. Minimal Supergravity (msugra) is de simpelste vorm van Supergravity en heeft slechts vier parameters en één teken. msugra is eenvoudiger om mee te rekenen dan het MSSM, welke 124 parameters heeft. De vier parameters van msugra zijn m 0, m 1/2, A 0 en tan β en het teken van µ = ±1. m 0 is de massa die alle sfermionen hebben op de GUT-schaal, m 1/2 is de massa van de gaugino s op de GUT-schaal, A 0 is de scalaire koppelingsconstante op de GUT-schaal en tan β is de verhouding van de vacuüm verwachtingswaarden van de twee neutrale componenten van beide Higgs doubletten. µ is een term die voorkomt in de superpotentiaal van het supersymmetrische Standaard Model als koppeling van de twee Higgs doubletten. De fase van µ mag niet imaginair zijn in verband met CP-schending, daarom geldt dat het teken van µ = ±1 [3]. 5

6 3 DONKERE MATERIE 3 Donkere Materie 3.1 Wat is donkere materie? Donkere materie is materie in het heelal die wel bijdraagt aan de zwaartekracht, maar geen detecteerbare straling uitzendt. Een aanwijzing voor het bestaan van deze donkere materie komt van de rotatiecurven van de schijven van spiraalvormige melkwegstelsels [5]. Deze rotatiecurven blijven nagenoeg constant naarmate verder van het centrum van het melkwegstelsel gemeten wordt. Dat is niet wat verwacht wordt, aangezien de zichtbare massa, in de vorm van sterren, in het centrum geconcentreerd is. De oplossing die hiervoor gegeven wordt is dat meer massa aanwezig moet zijn, maar dat deze massa niet zichtbaar is. Deze massa zou zich bijvoorbeeld kunnen bevinden in Massive Compact Halo Objects (MACHO s). Deze MACHO s zijn bruine dwergen, Jupiter-achtige objecten van ongeveer een honderdste zonsmassa, die niet heet genoeg zijn voor waterstoffusie en geen straling uitzenden. Deze MACHO s zijn tot op heden niet waargenomen. Uit het feit dat de baryonendichtheid in het heelal niet zo groot is valt te concluderen dat de donkere materie van niet-baryonische aard moet zijn. Deze donkere materie is te verdelen in Hot Dark Matter (HDM), relativistische deeltjes, en Cold Dark Matter (CDM), niet-relativistische deeltjes. Deze CDM zou kunnen bestaan uit Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), deeltjes die geen elektromagnetische of sterke wisselwerking vertonen, alleen gravitatie en zwakke wisselwerking. Met behulp van de WMAP data kan de relic density van de koude donkere materie bepaald worden. WMAP staat voor Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, een ruimtesonde die sinds 30 juni 2001 metingen doet. WMAP doet waarnemingen aan thermische fluctuaties in de kosmische microgolf achtergrondstraling (Figuur 1). Deze fluctuaties bevatten informatie over de kosmologische dichtheden van verschillende soorten materie en energie in het heelal. Deze dichtheden worden gegeven in verhouding tot de kritische dichtheid van het heelal waarvoor geldt ρ c = 3H2 0 8πG. G is hierin de gravitatieconstante en is bepaald op 6, m 3 s 2 kg 1. H 0 = 73 km s 1 Mpc 1 is hier de Hubbleconstante die ook wel geschreven wordt als H 0 = 100h km s 1 Mpc 1. Er geldt voor de dimensieloze dichtheid van een materie x: Ω x = ρx ρ c. Ωh 2 wordt de relic density genoemd. Het wordt een relic density genoemd omdat de verschillende soorten materie in het vroege heelal vlak na de oerknal zijn gevormd. WMAP heeft de volgende dichtheden gemeten: 6

7 3 DONKERE MATERIE 3.2 Neutralino s Ω vacuüm = 0.73 ± 0.04 Ω materie h 2 = ± Ω baryonen h 2 = ± Ω neutrino h 2 < De relic density van de Cold Dark Matter (CDM) wordt bepaald door het verschil tussen de materiedichtheid en de baryonendichtheid: Ω CDM h 2 = Ω m h 2 Ω b h 2 = ± Wanneer wordt uitgegaan van een nauwkeurigheid van 95% geldt < Ω CDM h 2 < Figuur 1: WMAP waarnemingen 3.2 Neutralino s Een kandidaat-wimp voor de koude donkere materie is het door Supersymmetrie voorspelde neutralino. Een neutralino (χ) is mogelijk het lichtste supersymmetrische deeltje en is een superpositie van een fotino, een Zino en de twee neutrale Higgsino s [2]. Vlak na de oerknal was de temperatuur in het heelal erg hoog. Hierdoor was er een thermisch evenwicht en was de neutralinodichtheid constant, er annihileerden evenveel neutrlino s als er door andere reacties weer bijgemaakt werden. Maar het heelal ging expanderen en koelde af, waardoor het thermisch evenwicht verstoord raakte. De annihilatie van twee neutralino s waarbij andere deeltjes ontstaan vond nog wel plaats, maar de reactie waarbij neutralino s 7

8 3.3 De ANTARES detector 3 DONKERE MATERIE gecreërd worden niet meer. De neutralinodichtheid nam hierdoor snel af. Uiteindelijk was door de expansie van het heelal de neutralinodichtheid zo klein geworden dat er geen annihilatie meer plaats vond. Het aantal neutralino s in het heelal was constant; er bleef een neutralino relic density over. De huidige neutralinodichtheid wordt berekend met behulp van de Boltzmannvergelijking: dn χ = 3Hn χ (n 2 χ n 2 dt χ,eq) < σv > χχ SMdeeltjes In deze vergelijking staat n χ voor de neutralinodichtheid, H voor de Hubbleconstante, σ voor de (χχ SM deeltjes) werkzame doorsnede en v voor de snelheid van de neutralino s. Uit de vergelijking wordt n χ opgelost en dan kan de dichtheid berekend worden: Ω χ = m χn χ ρ c De neutralino s bewegen nu al miljarden jaren door het heelal en vliegen ook door de zon heen. In de zon vindt elastische verstrooiing plaats tussen de neutralino s en atoomkernen. Bij deze verstrooiingen verliezen de neutralino s kinetische energie waardoor ze door de zwaartekracht van de zon kunnen worden ingevangen. Naarmate dit proces langer duurt, neemt de dichtheid van neutralino s in de kern van de zon toe. Hierdoor wordt ook de kans dat twee neutralino s annihileren groter. Bij de annihilatie worden neutrino s geproduceerd met een massa van typisch 1/3 tot 1/2 maal de massa van de neutralino s. Deze neutrino s kunnen op aarde gedetecteerd worden [6]. 3.3 De ANTARES detector Veertig kilometer uit de kust van Toulon ligt op de bodem van de Middellandse Zee op 2500 meter diepte de ANTARES (Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss environmental RESearch) neutrino telescoop [10]. Neutrino s zijn elektrisch neutraal en hebben alleen zwakke wisselwerking met materie. Het zijn dan ook niet de neutrino s die de telescoop detecteert, maar de muonen die ontstaan wanneer muon-neutrino s interactie hebben met de oceaanbodem of het water. De muonen die gecreëerd worden bewegen in dezelfde richting als de neutrino s en zenden Cherenkov-licht uit als ze door het zeewater bewegen. Cherenkov-licht is elektromagnetische straling die zich met een grotere snelheid door water voortplant dan gewoon licht. ANTARES meet dat Cherenkov-licht. Om de achtergrondstraling van muonen die in de atmosfeer worden gemaakt te beperken, kijkt ANTARES naar de zeebodem, zodat er muonen gemeten worden die afkomstig zijn van neutrino s die grotendeels door de aarde heen gevlogen zijn. De aarde is namelijk vrijwel transparant voor de neutrino s. 8

9 4 SIMULATIE 4 Simulatie 4.1 Markov Chain Nu is het de bedoeling supersymmetrische modellen, een model bestaat uit vier msugra parameters en het teken van µ, van neutralino s te vinden die kunnen voldoen aan de door WMAP gemeten CDM relic density. Het doel is om na te gaan of de neutrino s die ontstaan bij annihilatie van deze neutralino s gemeten kunnen worden door ANTARES. Hiervoor wordt een msugra model gebruikt. De parameterruimte die gescand gaat worden ziet er als volgt uit: 50 GeV < m 0 < 50 T ev 50 GeV < m 1/2 < 20 T ev 20 T ev < A 0 < 20 T ev 2 < tan β < 60 De ondergrens wordt bepaald door verschillende versnellerexperimenten, die modellen onder de grenzen al uitgesloten hebben. De bovengrens wordt bepaald door het feit dat de huidige experimenten hierboven niet kunnen meten. Omdat het teveel tijd kost om de hele parameterruimte te scannen op zoek naar modellen die voldoen aan de WMAP waarde, wordt gebruik gemaakt van een Markov Chain Monte Carlo (MCMC) simulatie [1]. Een Markov Chain is een rij punten P 0 P 1 P 2... in de parameterruimte waarin punten meer dan eens mogen voorkomen, samen met een overgangswaarschijnlijkheid W (P i+1 P i ) van een punt naar het volgende punt. Een Markov Chain wordt als volgt gemaakt: kies een punt P 0 als begin van de ketting. Dan is er een waarschijnlijkheidsfunctie L nodig waarvoor geldt L(P 0 ) = L 0. Deze waarschijnlijkheidsfunctie, die aangeeft hoe goed de relic density van het punt P 0 overeenkomt met de relic density gemeten door WMAP, is hier: L = e γ2 /2 met γ 2 = ( ln(ω CDMh 2 /0.113) ) 2 σ Hierin geldt dat σ = wanneer Ω CDM h 2 > en σ = 0.12 wanneer Ω CDM h 2 < [1]. Vanaf het punt P 0 wordt een stap gemaakt naar een propositiepunt P p met een waarschijnlijkheid L p. Als geldt dat L p L 0 neem dan P 1 = P p. Als L p < L 0 wordt de waarschijnlijkheid L p /L 0 berekend. Wanneer deze waarschijnlijkheid groter is dan een willekeurig (door de computer gegenereerd) getal tussen 0 en 1 neem dan P 1 = P p en anders P 1 = P 0. 9

10 4.2 DarkSUSY 4 SIMULATIE Vanaf P 1 gaat dit proces verder en zo wordt er een hele ketting van punten geconstrueerd. 4.2 DarkSUSY Voor de simulatie wordt het programma DarkSUSY 4.1 gebruikt [2]. Dit is een Fortran programma dat onder andere de relic density van de neutralino s en de neutralinomassa uit kan rekenen. Ook kan het kijken of bepaalde modellen al zijn uitgesloten door versnellerexperimenten. Om het DarkSUSY pakket te kunnen gebruiken dient een programma ontwikkeld te worden dat de juiste functieaanroepen doet en de waarden die het berekend heeft wegschrijft zodat er histogrammen van gemaakt kunnen worden. Het ontwikkelde programma wordt schematisch weergegeven in figuur 2. Het veranderen van de parameters gebeurt met behulp van een stapgrootte delta. Deze delta is een vermenigvuldiging van een steppowerfactor, een geheel getal tussen -3 en 3; een willekeurig getal tussen -1/2 en 1/2 en een vooraf per parameter gekozen stapgrootte, voor m 0, m 1/2, A 0 en tanβ respectievelijk 50 GeV, 50 GeV, 20 GeV en 0.2. Met een teller wordt bijgehouden hoeveel modellen er op rij geaccepteerd of juist afgewezen worden. Wanneer er veel modellen op rij geaccepteerd worden, wordt de steppowerfactor verhoogd. Bij veel afgewezen modellen op rij wordt de steppowerfactor verkleind, zodat wordt voorkomen dat er de hele tijd om een goed punt heen gestapt wordt zonder dat het gevonden wordt. Wanneer er een punt wordt gevonden dat in de buurt van de WMAP waarnemingen ligt is het de bedoeling dat het volgende punt aan de WMAP waarnemingen voldoet. Daarom wordt ook de gradiënt van de waarschijnlijkheidsfunctie in dat punt berekend. De parameters m 0 en m 1/2 zetten een stap loodrecht op en een klein stapje in de richting van die gradiënt, A 0 en tan β veranderen dan niet. Wanneer het punt niet in de buurt van de WMAP waarnemingen ligt, veranderen de vier parameters gewoon met een stap van grootte delta. Het wegschrijven van de berekende data gebeurt naar drie verschillende files. Eén voor relic densities die groter zijn dan de WMAP metingen, eén voor relic densities die kleiner zijn en eén voor relic densities die voldoen aan de WMAP waarnemingen. 10

11 4 SIMULATIE 4.2 DarkSUSY Figuur 2: Schematisch overzicht van het programma 11

12 5 RESULTATEN 5 Resultaten Met een Root-programma worden van de door DarkSUSY berekende data vier histogrammen gemaakt, zowel voor µ = 1 als µ = 1 [9]. In Figuur 3 en Figuur 8 staat m 1/2 uitgezet tegen m 0, in Figuur 5 en Figuur 9 staat A 0 uitgezet tegen m 0 en in Figuur 6 en Figuur 10 staat de, door het programma berekende, neutralinomassa m χ uitgezet tegen tan β. Deze histogrammen worden gemaakt door de meeste mensen die onderzoek doen naar supersymmetrie zoals bijvoorbeeld bij LEP2. In Figuur 7 en Figuur 11 staat de muonflux van de van de zon afkomstige neutrino s uitgezet tegen de neutralinomassa m χ. Hierin wordt ook de gevoeligheid van de ANTARES telescoop weergegeven, zodat te zien is of de neutralinomodellen die voldoen aan de WMAP data kunnen worden waargenomen door de telescoop [11]. In deze histogrammen zijn de rode modellen modellen die voldoen aan de de WMAP waarden, blauwe en zwarte modellen hebben een respectievelijk te kleine en te grote relic density. 5.1 Resultaten voor µ = 1 Figuur 3, 5, 6 en 7 zijn het resultaat van vier scans met verschillende beginwaarden voor m 0 en m 1/2 voor µ = 1. De beginwaarden voor [m 0,m 1/2 ] zijn [200,350], [300,800], [2000,200] en [3000,450]. Dit zijn in totaal modellen. Het histogram voor m 1/2 tegen m 0 kan worden vergeleken met het resultaat van [1] in Figuur 4. Figuur 3: m 1/2 vs m 0 voor µ = 1 12

13 5 RESULTATEN 5.1 Resultaten voor µ = 1 Figuur 4: Resultaat E.A. Baltz en P. Gondolo [1] Figuur 5: A 0 vs m 0 voor µ = 1 13

14 5.1 Resultaten voor µ = 1 5 RESULTATEN Figuur 6: m χ vs tan β voor µ = 1 Figuur 7: muonflux vs m χ voor µ = 1 14

15 5 RESULTATEN 5.2 Resultaten voor µ = Resultaten voor µ = 1 Ook Figuur 8 t/m 11 zijn het resultaat van vier scans met verschillende beginwaarden voor m 0 en m 1/2, maar nu voor µ = 1. Voor deze scans zijn dezelfde beginwaarden gebruikt als bij de scans voor µ = 1. Dit zijn in totaal modellen. Voor µ = 1 is er helaas geen vergelijkingsmateriaal. Figuur 8: m 0 vs m 1/2 voor µ = 1 15

16 5.2 Resultaten voor µ = 1 5 RESULTATEN Figuur 9: A 0 vs m 0 voor µ = 1 Figuur 10: m χ vs tan β voor µ = 1 16

17 5 RESULTATEN 5.2 Resultaten voor µ = 1 Figuur 11: m χ vs muonflux voor µ = 1 17

18 6 CONCLUSIE 6 Conclusie Het is inderdaad mogelijk om met een simulatie, met behulp van een Markov Chain en het programma DarkSUSY 4.1, de msugra parameterruimte te scannen. Er waren alleen wel meerdere scans met verschillende beginwaarden nodig om een goed resultaat te krijgen. Het histogram van m 1/2 tegen m 0 voor µ = 1 (Figuur 3) geeft een resultaat dat overeenkomt met het resultaat van E.A. Baltz en P. Gondolo (Figuur 4) [1]. Voor µ = 1 is er een vergelijkbaar resultaat. Er zijn bij de scans, voor zowel µ = 1 als µ = 1, geen modellen van neutralino s gevonden die voldoen aan de WMAP waarnemingen en bovendien boven de ANTARES gevoeligheidslijn liggen, zodat ze gemeten kunnen worden. Er wordt echter nog gewerkt aan de telescoop en de gevoeligheid wordt wellicht nog verbeterd. Het is dus mogelijk dat, mits er supersymmetrie bestaat en de koude donkere materie uit WIMPs bestaat, de bij de scan gevonden modellen over een paar jaar wel waargenomen kunnen worden. In Figuur 6 en Figuur 10 is te zien dat de modellen die voldoen aan de WMAPlimieten vooral liggen bij een neutralinomassa tussen de 100 en 200 GeV. De gevoeligheid van ANTARES zal dus vooral in dat gebied verbeterd moeten worden om deze modellen te kunnen detecteren. Figuur 6 laat ook zien dat voor relatief lage waarden van de neutralinomassa, zo rond de 100 GeV, de punten die voldoen aan de WMAP data liggen bij tan β = 30±1. Lagere waarden van tan β zijn ook mogelijk maar dan bij een grotere neutralinomassa van ongeveer 450 GeV. Bij een scan voor µ = 1, liggen de waarden voor tan β voor een neutralinomassa tussen de 100 en 500 GeV tussen de 24 en 32, zoals te zien is in Figuur 10. Figuur 5 en Figuur 9 laten zien dat voor A 0 < 100 en voor A 0 > 100 en m 0 > 500 geen punten gevonden zijn, waarschijnlijk heeft de Markov Chain hier niet gezocht. Totdat de gevoeligheid van de ANTARES telescoop is verbeterd zal de simulatie aangepast moeten worden om goede modellen te vinden. Er kan misschien ook iets veranderd worden aan de snelheid van het programma aangezien een scan van modellen nu ongeveer 24 uur duurt. 18

19 7 POPULAIRE SAMENVATTING 7 Populaire samenvatting In het heelal bevindt zich een grote hoeveelheid materie. Slechts 2% van deze materie is zichtbaar in de vorm van sterren, gas en nevels. De rest is onzichtbaar en wordt daarom donkere materie genoemd. Waar deze donkere materie uit bestaat is niet bekend. Al jaren zijn vele fysici van over de hele wereld bezig met het zoeken naar deeltjes en objecten die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de donkere materie. Een nieuwe theorie, Supersymmetrie, voorspelt het bestaan van een nieuw deeltje: het neutralino. Neutralino s zouden zijn ontstaan tijdens de oerknal en na miljarden jaren zijn ingevangen door de zon. In de zon vinden reacties tussen de neutralino s plaats waarbij andere deeltjes gevormd worden: neutrino s. Deze neutrino s kunnen op aarde gemeten worden met de ANTARES telescoop. In dit verslag wordt een methode beschreven die onderzoekt of donkere materie inderdaad uit neutralino s kan bestaan en of de neutrino s die ontstaan bij reacties tussen neutralino s gemeten kunnen worden met de ANTARES telescoop. 19

20 REFERENTIES REFERENTIES Referenties [1] E.A. Baltz en P.Gondolo, Markov chain Monte Carlo exploration of minimal supergravity with implications for dark matter, Institute of Physics Publishing for SISSA/ISAS, Oktober 2004 [2] P.Gondolo et al, DarkSUSY: Computing Supersymmetric Dark Matter Properties Numerically, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Juli 2004 [3] J. Louis, I. Brunner en S.J. Huber, The supersymmetric Standard Model, Lectures given by J. Louis at summerschool Saalburg, November 1998 [4] H.E. Haber en M. Schmitt, Supersymmetrie, Physics Review, Juni 2002 [5] G.J. Savonije, Dictaat Kosmologie derdejaars college Natuur- en Sterrenkunde, Juni 2005 [6] http : // NWG pdf [7] Povh et al, Particles and Nuclei 4th edition, Uitgeverij Springer, Oktober 2003 [8] D.V. Schroeder, An introduction to thermal physics, Uitgeverij Addison Wesley Longman, 2002 [9] Root User s Guide v5.08 [10] [11] David J.L. Bailey, Monte Carlo tools and analysis methods for understanding the ANTARES experiment and predicting its sensitivity to Dark Matter, Oxford Physics,

Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%?

Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%? Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%? Dirk Ryckbosch Fysica en Sterrenkunde 23 oktober 2017 Dirk Ryckbosch (Fysica en Sterrenkunde) Elementaire Deeltjes 23 oktober 2017 1 / 27

Nadere informatie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie ? = Majorana Neutrino s en Donkere Materie Patrick Decowski decowski@nikhef.nl Majorana mini-symposium bij de KNAW op 31 mei 2012 Elementaire Deeltjes Elementaire deeltjes en geen quasi-deeltjes! ;-) Waarom

Nadere informatie

Donkere Materie. Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht

Donkere Materie. Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht Donkere Materie Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht Een paar feiten over ons heelal Het heelal zet uit (Hubble, 1924); Ons heelal is zo n 14 miljard jaar oud; Ons heelal was vroeger

Nadere informatie

Sterren kijken op de bodem van de zee Aart Heijboer

Sterren kijken op de bodem van de zee Aart Heijboer Sterren kijken op de bodem van de zee Aart Heijboer Onderzoek naar de bouwstenen van de natuur Onderzoek naar het heelal met behulp van die deeltjes Deeltjesfysica: Waaruit bestaat de wereld? Elektron:

Nadere informatie

Squark verval naar neutralino 1

Squark verval naar neutralino 1 Squark verval naar neutralino 1 onder uitzending van W, Z of H bosonen Joep Leenaarts Begeleider: Dr. Sascha Caron May 10, 2016 S A M E N VAT T I N G In dit onderzoek is gekeken naar squark verval met

Nadere informatie

In Pursuit of Lepton Flavour Violation. A search for the τ -> μγγ decay with ATLAS at s = 8 TeV. I. Angelozzi

In Pursuit of Lepton Flavour Violation. A search for the τ -> μγγ decay with ATLAS at s = 8 TeV. I. Angelozzi In Pursuit of Lepton Flavour Violation. A search for the τ -> μγγ decay with ATLAS at s = 8 TeV. I. Angelozzi Samenvatting Wat zijn de fundamentele bouwstenen van het universum? Welke krachten bepalen

Nadere informatie

H2: Het standaardmodel

H2: Het standaardmodel H2: Het standaardmodel 2.1 12 Fundamentele materiedeeltjes De elementaire deeltjes worden in 2 groepen opgedeeld volgens spin (aantal keer dat een deeltje rond zijn eigen as draait), de fermionen zijn

Nadere informatie

12/2/16. Inleiding Astrofysica College november Ignas Snellen. Kosmologie. Studie van de globale structuur van het heelal

12/2/16. Inleiding Astrofysica College november Ignas Snellen. Kosmologie. Studie van de globale structuur van het heelal Inleiding Astrofysica College 10 28 november 2016 15.45 17.30 Ignas Snellen Kosmologie Studie van de globale structuur van het heelal 1 12/2/16 Afstanden tot sterrenstelsels Sommige sterren kunnen als

Nadere informatie

Donkere materie. 1. Inleiding

Donkere materie. 1. Inleiding Donkere materie 1. Inleiding Astronomen zijn ervan overtuigd dat wij maar een zeer klein deeltje van de totale massa van het universum rechtstreeks kunnen waarnemen. Alle ons vertrouwde sterren en alle

Nadere informatie

Symmetie en Symmetrie. in het Standaard Model

Symmetie en Symmetrie. in het Standaard Model Symmetie en Symmetrie in het Standaard Model Eric Laenen Utrecht Het Higgs deeltje Wat weet U wellicht al? - Higgs deeltje is klein (en duur) - media noemen het te vaak God-deeltje? - wordt gezocht onder

Nadere informatie

HOVO cursus Kosmologie

HOVO cursus Kosmologie HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 Groot Historische inleiding

Nadere informatie

De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer

De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer 13 Jan 2011, Andijk slides bekijken: www.nikhef.nl/~t61/outreach.shtml verdere vragen: aart.heijboer@nikhef.nl Het grootste foto toestel ter wereld Magneten

Nadere informatie

Newtoniaanse kosmologie De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch Het vroege heelal Liddle Ch. 11

Newtoniaanse kosmologie De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch Het vroege heelal Liddle Ch. 11 Newtoniaanse kosmologie 5 5.1 De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch. 10 5.2 Het vroege heelal Liddle Ch. 11 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis Het uitdijende Heelal Terug in de tijd: de oerknal

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/28941 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Ortiz, Pablo Title: Effects of heavy fields on inflationary cosmology Issue Date:

Nadere informatie

J.W. van Holten

J.W. van Holten Afstandsbepaling in het heelal i. Parallax methode Definitie: d = 1 parsec als α = 1 1 parsec = 3.26 lichtjaar = 3.09 10 13 km ii. Variabele sterren A. Cepheiden: sterk statistisch verband tussen maximale

Nadere informatie

De deeltjes die bestudeerd worden hebben relativistische snelheden, vaak zeer dicht bij de lichtsnelheid c. De interacties tussen deeltjes grijpen

De deeltjes die bestudeerd worden hebben relativistische snelheden, vaak zeer dicht bij de lichtsnelheid c. De interacties tussen deeltjes grijpen 1 2 De deeltjes die bestudeerd worden hebben relativistische snelheden, vaak zeer dicht bij de lichtsnelheid c. De interacties tussen deeltjes grijpen plaats op subatomaire afstanden waar enkel de kwantummechanica

Nadere informatie

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) 31 oktober 2013

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) 31 oktober 2013 Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) 31 oktober 2013 De Higgs Waar gaat het over? Woensdag 4 juli 2012 Waarom is dit belangrijk? De Higgs Waar gaat het over? Dinsdag 8 oktober 2013 for the theoretical

Nadere informatie

Antares: een telescoop op de bodem van de zee Aart Heijboer. April 2010, astra alteria, Putten

Antares: een telescoop op de bodem van de zee Aart Heijboer. April 2010, astra alteria, Putten Antares: een telescoop op de bodem van de zee Aart Heijboer April 2010, astra alteria, Putten Antares: een telescoop op de bodem van de zee Aart Heijboer plan deeltjesfysica en het sterrenkunde Kosmische

Nadere informatie

Newtoniaanse kosmologie 5

Newtoniaanse kosmologie 5 Newtoniaanse kosmologie 5 5.1 De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch. 10 5.2 Het vroege heelal Liddle Ch. 11 1 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis Het uitdijende Heelal Terug in de tijd: de

Nadere informatie

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling Quantummechanica en sleer bij kosmische straling Niek Schultheiss 1/19 Krachten en krachtdragers Op kerndeeltjes werkt de zwaartekracht. Op kerndeeltjes werkt de elektromagnetische kracht. Kernen kunnen

Nadere informatie

Wetenschappelijke Nascholing Deel 1: Van de alchemisten tot het Higgs-deeltje

Wetenschappelijke Nascholing Deel 1: Van de alchemisten tot het Higgs-deeltje Wetenschappelijke Nascholing Deel 1: Van de alchemisten tot het Higgs-deeltje Dirk Ryckbosch Fysica en Sterrenkunde 9 oktober 2017 Dirk Ryckbosch (Fysica en Sterrenkunde) Elementaire Deeltjes 9 oktober

Nadere informatie

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Het atoom: hoe beter men keek hoe kleiner het leek Ivo van Vulpen CERN Mijn oude huis Anti-materie ATLAS detector Gebouw-40 globe 21 cctober, 2006

Nadere informatie

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) Hoorn, 15 april 2014

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) Hoorn, 15 april 2014 Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) Hoorn, 15 april 2014 De Higgs Waar gaat het over? Woensdag 4 juli 2012 Waarom is dit belangrijk? De Higgs Waar gaat het over? Dinsdag 8 oktober 2013 for the theoretical

Nadere informatie

Het ongrijpbare Higgs-deeltje gegrepen

Het ongrijpbare Higgs-deeltje gegrepen Het Standaardmodel Het ongrijpbare Higgs-deeltje gegrepen Lezing 13 februari 2015 - Koksijde Christian Rulmonde Er zijn 18 elementaire deeltjes waaruit de materie is opgebouwd. Ook de deeltjes die de natuurkrachten

Nadere informatie

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties.

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties. Nog niet gevonden! Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties. Daarnaast ook in 2015 een grote ondergrondse detector.

Nadere informatie

Aarde Onze Speciale Woonplaats

Aarde Onze Speciale Woonplaats Aarde Onze Speciale Woonplaats Wat Earth in space BEWOONBAARHEID voor intelligente wezens betreft is er geen betere planeet dan de AARDE! Wij leven op een doodgewoon rotsblok dat rond gaat om een middelmatige

Nadere informatie

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Populaire ideeën: - Scalair quantumveld met de juiste eigenschappen; (zoiets als Higgs Veld) - Willekeurig scalair quantum veld direct na de Oerknal

Nadere informatie

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers Het Standaardmodel HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers 20 maart 2012 HOVO 2012 I 2 20 maart 2012 HOVO 2012 I 3 C12 atoom 6 elektronen 6 protonen 6 neutronen 20 maart 2012 HOVO 2012 I 4 20

Nadere informatie

Verslag Vendelinusvergadering van 10 juni 2017

Verslag Vendelinusvergadering van 10 juni 2017 Verslag Vendelinusvergadering van 10 juni 2017 Alweer waren er enkele personen die verjaarden: we bedanken voor de tractatie Roland en zijn vrouw Usche, Jarkko en Joseph. Het was onze laatste vergadering

Nadere informatie

Oerknal kosmologie 1

Oerknal kosmologie 1 Inleiding Astrofysica Paul van der Werf Sterrewacht Leiden Evolutie van massa dichtheid vroeger M ρ λ = = = = + M ρ λ ( 1 z) Evolutie van fotonen dichtheid E hν = = 1+ z E hν E c 2 ρ = = + ρ E c 2 4 (

Nadere informatie

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ 1d Steeds: Dt R () = a Rt () V () t = HtDt () ()& H = R d t H 8π G = ρ 3 k R 3 met ρ ~ R ("energie versie") d 4 = dt 3 R πg ρ R ("kracht versie")

Nadere informatie

Waarneming van een nieuw deeltje met massa 125 GeV

Waarneming van een nieuw deeltje met massa 125 GeV Waarneming van een nieuw deeltje met massa 125 GeV CMS Experiment, CERN 4 juli 2012 Samenvatting In een seminarie dat vandaag plaatsvond in het Europees Laboratorium voor Nucleair Onderzoek (CERN), en

Nadere informatie

Uitdijing van het heelal

Uitdijing van het heelal Uitdijing van het heelal Zijn we centrum van de expansie? Nee Alles beweegt weg van al de rest: Alle afstanden worden groter met zelfde factor a(t) a 4 2 4a 2a H Uitdijing van het heelal (da/dt) 2 0 a(t)

Nadere informatie

Hoe werken krachtdeeltjes

Hoe werken krachtdeeltjes HOVO cursus februari/maart 2019 Van atoom tot kosmos Piet Mulders p.j.g.mulders@vu.nl 1 Hoe werken krachtdeeltjes http://www.nat.vu.nl/~mulders P.J. Mulders home 1 Krachtdeeltjes van zwakke kracht en sterke

Nadere informatie

Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen

Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen Een paar basisfeiten over ons heelal: Het heelal expandeert: de afstanden tussen verre (groepen van) sterrenstelsels wordt steeds

Nadere informatie

Donkere Materie Een groot mysterie

Donkere Materie Een groot mysterie Donkere Materie Een groot mysterie Donkere Materie Al in 1933 toonde studie Fritz Zwicky dat 10-100 keer meer massa benodigd was om in clusters sterrenstelsels bijeen te houden. Mogelijkheid dat dit ontbrekende

Nadere informatie

Wereld van het allergrootste

Wereld van het allergrootste De magische wereld van het allerkleinste Viva Fysica, 26 januari 2017 Ivo van Vulpen Wereld van het allergrootste maan Geo stationair 35786 km hoogte Andre dekuipers upes 28000 km/uur m m F G m 1 m 2 r

Nadere informatie

Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology

Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling Sterrenkunde IMAPP http://particle.astro.ru.nl/goto.html?cosmology1011 1.0 Het doel van dit college: Ontstaan en ontwikkeling van het

Nadere informatie

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben. Uitwerkingen HiSPARC Elementaire deeltjes C.G.N. van Veen 1 Hadronen Opdracht 1: Elementaire deeltjes worden onderverdeeld in quarks en leptonen. (a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met

Nadere informatie

Het berekenbare Heelal

Het berekenbare Heelal Het berekenbare Heelal 1 BETELGEUSE EN HET DOPPLEREFFECT HET IS MAAR HOE JE HET BEKIJKT NAAR EEN GRENS VAN HET HEELAL DE STRINGTHEORIE HET EERSTE BEREKENDE WERELDBEELD DE EERSTE SECONDE GUT, TOE, ANTROPISCH

Nadere informatie

De magische wereld van het allerkleinste - gedeelde dromen & innovatie -

De magische wereld van het allerkleinste - gedeelde dromen & innovatie - De magische wereld van het allerkleinste - gedeelde dromen & innovatie - 40 jaar VIBA, 18 november 2016 Ivo van Vulpen Innovatie is overal In een steeds veranderende wereld vervult de VIBA al veertig jaar

Nadere informatie

De zoektocht naar supersymmetrie

De zoektocht naar supersymmetrie Radboud Universiteit Nijmegen Hoge Energie Fysica Bachelor Scriptie De zoektocht naar supersymmetrie Een systematische analyse van de sterke productie van een Higgs-boson binnen het MSSM Auteur: Melissa

Nadere informatie

De large hadron collider: Hoe zien de eerste botsingen eruit? Ivo van Vulpen

De large hadron collider: Hoe zien de eerste botsingen eruit? Ivo van Vulpen De large hadron collider: Hoe zien de eerste botsingen eruit? Ivo van Vulpen Het grootste en het kleinste volgens mijn dochter van 3 volgens haar vader Olifant Klein muisje Grootst Kleinst 10 +22 m 10-9

Nadere informatie

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Hoorcollege: Woensdag 10:45-12:30 in HG00.308 Data: 13 april t/m 15 juni; niet op 27 april & 4 mei Werkcollege: Vrijdag, 15:45-17:30, in HG 03.053 Data: t/m 17 juni; niet

Nadere informatie

Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology

Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling Sterrenkunde IMAPP http://particle.astro.ru.nl/goto.html?cosmology1112 Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling

Nadere informatie

Kleinse Fles. Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten

Kleinse Fles. Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten Van Leidsche Flesch tot Kleinse Fles Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten Introductie String Theory is een Theorie van Gravitatie The Crux of the Matter Algemene Relativiteitstheorie stelt

Nadere informatie

De evolutie van het heelal

De evolutie van het heelal De evolutie van het heelal Hoe waar te nemen? FERMI (gamma array space telescope) op zoek naar de specifieke gamma straling van botsende WIMP s: Nog niets waargenomen. Met ondergrondse detectoren in de

Nadere informatie

Kosmologie. Oorsprong van het heelal, onstaan van de eerste objecten en structuren, evolutie van de ruimtelijke verdeling van materie.

Kosmologie. Oorsprong van het heelal, onstaan van de eerste objecten en structuren, evolutie van de ruimtelijke verdeling van materie. Kosmologie Oorsprong van het heelal, onstaan van de eerste objecten en structuren, evolutie van de ruimtelijke verdeling van materie. Kosmologie begint in de oudheid (Anaximander, Plato, Pythagoras) Doorbraak

Nadere informatie

Schoolexamen Moderne Natuurkunde

Schoolexamen Moderne Natuurkunde Schoolexamen Moderne Natuurkunde Natuurkunde 1,2 VWO 6 16 april 2007 Tijdsduur: 90 minuten eze toets bestaat uit twee delen (I en II). In deel I wordt basiskennis getoetst via meerkeuzevragen. eel II bestaat

Nadere informatie

LHCb Wat doen wij? Niels Tuning voor ET - 8 januari 2013

LHCb Wat doen wij? Niels Tuning voor ET - 8 januari 2013 LHCb Wat doen wij? Niels Tuning voor ET - 8 januari 2013 LHCb Waarom deeltjesfysica? Waarom LHCb? Resultaten Upgrade Deeltjesfysica Bestudeert de natuur op afstanden < 10-15 m 10-15 m atoom kern Quantum

Nadere informatie

Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd

Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd http://www.nat.vu.nl/~mulders P.J. Mulders home Massa: zwaartekracht zware massa Mm G 2 R zwaartekracht = trage massa 2 v = m R versnelling a c bij cirkelbeweging

Nadere informatie

Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014

Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014 Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014 jo@nikhef.nl Kosmologie Algemene relativiteitstheorie Kosmologie en Big Bang Roodverschuiving Thermodynamica Fase-overgangen

Nadere informatie

CERN, de LHC en Het Heelal. Aart Heijboer (CERN)

CERN, de LHC en Het Heelal. Aart Heijboer (CERN) CERN, de LHC en Het Heelal Aart Heijboer (CERN) Plan: Waarom deeltjesfysica en grote versnellers Wat weten we al Wat willen we nog meer weten CERN & de LHC Waarom zo groot/duur Wat komt er bij kijken Wat

Nadere informatie

Het mysterie van donkere energie

Het mysterie van donkere energie Het mysterie van donkere energie Het mysterie van donkere energie Donkere Energie In 1998 bleken supernova s type 1A zwakker dan verwacht Door meerdere teams gemeten Dit betekent dat de uitdijingsnelheid

Nadere informatie

Zoektocht naar het Higgs deeltje. De Large Hadron Collider in actie. Stan Bentvelsen

Zoektocht naar het Higgs deeltje. De Large Hadron Collider in actie. Stan Bentvelsen Zoektocht naar het Higgs deeltje De Large Hadron Collider in actie Stan Bentvelsen KNAW Amsterdam - 11 januari 2011 1 Versnellen op CERN De versneller Large Hadron Collider sub- atomaire deeltjes botsen

Nadere informatie

E p m. De voorspelling van antimaterie. Paul Dirac voorspelde het bestaan van het positron in 1928

E p m. De voorspelling van antimaterie. Paul Dirac voorspelde het bestaan van het positron in 1928 De voorspelling van antimaterie Paul Dirac voorspelde het bestaan van het positron in 1928 Dirac s vergelijking impliceert: positron massa = elektron massa positron lading = +e Dirac Algebra: 2g 2 2 E

Nadere informatie

Vergelijk het maar met een ijsberg: de 20% die uitsteekt boven water zien we. De 80% onder water zien we niet, maar is er wel!

Vergelijk het maar met een ijsberg: de 20% die uitsteekt boven water zien we. De 80% onder water zien we niet, maar is er wel! Elektronen, protonen & neutronen: dat zijn de bouwstenen van alles wat ik hier om mij heen zie: jullie, de stoelen waarop jullie zitten en het podium waar ik op sta. En de lucht die we inademen. En in

Nadere informatie

De eerste orde correctie op de botsingsdoorsnede van het proces qq g g

De eerste orde correctie op de botsingsdoorsnede van het proces qq g g De eerste orde correctie op de botsingsdoorsnede van het proces qq g g Susanne Lepoeter versie 29 augustus 2011 1 Inhoudsopgave 1 Inleiding 3 2 Supersymmetrie 4 2.1 Het standaardmodel.........................

Nadere informatie

Wetenschappelijke Nascholing Deel 2: Spookdeeltjes: de mysterieuze neutrino s

Wetenschappelijke Nascholing Deel 2: Spookdeeltjes: de mysterieuze neutrino s Wetenschappelijke Nascholing Deel 2: Spookdeeltjes: de mysterieuze neutrino s Dirk Ryckbosch Fysica en Sterrenkunde 16 oktober 2017 Dirk Ryckbosch (Fysica en Sterrenkunde) Elementaire Deeltjes 16 oktober

Nadere informatie

De Melkweg: visueel. sterren, nevels en stof. De Melkweg: atomair waterstof. atomair waterstof straalt bij een golflengte van 21cm

De Melkweg: visueel. sterren, nevels en stof. De Melkweg: atomair waterstof. atomair waterstof straalt bij een golflengte van 21cm 75 50 25 0-25 0 25 50 75 100 125-25 -50-75 2003 Inleiding Astrofysica De Melkweg: visueel De Melkweg: nabij-infrarood Paul van der Werf Sterrewacht Leiden sterren, nevels en stof nabij-infrarood licht

Nadere informatie

2.1 Elementaire deeltjes

2.1 Elementaire deeltjes HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer 2.1 Elementaire deeltjes Bij de botsing van een primair kosmisch deeltje met een zuurstof-

Nadere informatie

Spinning the Higgs. Spin and Parity Measurement of the Discovered Higgs-Like Boson in the H WW lνlν Decay Mode R.Z. Aben

Spinning the Higgs. Spin and Parity Measurement of the Discovered Higgs-Like Boson in the H WW lνlν Decay Mode R.Z. Aben Spinning the Higgs. Spin and Parity Measurement of the Discovered Higgs-Like Boson in the H WW lνlν Decay Mode R.Z. Aben Samenvatting Als u zich ooit heeft afgevraagd waarom de materie om ons heen massa

Nadere informatie

Deeltjesfysica in vogelvlucht. Frank Filthaut Radboud Universiteit Nijmegen / Nikhef

Deeltjesfysica in vogelvlucht. Frank Filthaut Radboud Universiteit Nijmegen / Nikhef Deeltjesfysica in vogelvlucht Frank Filthaut Radboud Universiteit Nijmegen / Nikhef Inhoud: Op zoek naar het kleinste Deeltjes en interacties: het Standaardmodel De Large Hadron Collider Deel 1: Op zoek

Nadere informatie

Samenvatting. (Summary in Dutch)

Samenvatting. (Summary in Dutch) Samenvatting (Summary in Dutch) Al sinds mensenheugenis zijn mensen geïnteresseerd in de wereld om hen heen en zijn zij op zoek naar de meest elementaire bouwstenen waaruit deze is opgebouwd. Deze speurtocht

Nadere informatie

Schoolexamen Moderne Natuurkunde

Schoolexamen Moderne Natuurkunde Schoolexamen Moderne Natuurkunde Natuurkunde 1,2 VWO 6 4 april 2005 Tijdsduur: 90 minuten Deze toets bestaat uit twee delen (I en II). In deel I wordt basiskennis getoetst via meerkeuzevragen. Deel II

Nadere informatie

Nederlandse samenvatting

Nederlandse samenvatting Nederlandse samenvatting 9.1 De hemel Wanneer s nachts naar een onbewolkte hemel wordt gekeken is het eerste wat opvalt de vele fonkelende sterren. Met wat geluk kan ook de melkweg worden gezien als een

Nadere informatie

Het Quantum Universum. Cygnus Gymnasium

Het Quantum Universum. Cygnus Gymnasium Het Quantum Universum Cygnus Gymnasium 2014-2015 Wat gaan we doen? Fundamentele natuurkunde op de allerkleinste en de allergrootste schaal. Groepsproject als eindopdracht: 1) Bedenk een fundamentele wetenschappelijk

Nadere informatie

Sterrenkunde Ruimte en tijd (6)

Sterrenkunde Ruimte en tijd (6) Sterrenkunde Ruimte en tijd () Om het geheugen op te frissen, even een korte inhoud van het voorafgaande: Ruim tien miljard jaar geleden werd het heelal geboren uit een enorme explosie van protonen, neutronen,

Nadere informatie

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer 2.3 Airshowers In ons Melkwegstelsel is sprake van een voortdurende stroom van hoogenergetische

Nadere informatie

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Op 4 juli 2012 presenteerde het ATLAS experiment een update van de actuele resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje. Dat gebeurde

Nadere informatie

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben. Werkbladen HiSPARC Elementaire deeltjes C.G.N. van Veen 1 Hadronen Opdracht 1: Elementaire deeltjes worden onderverdeeld in quarks en leptonen. (a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar

Nadere informatie

Gravitatie en kosmologie

Gravitatie en kosmologie Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische inflatie: 3 december 2012 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme Quantumfenomenen Neutronensterren

Nadere informatie

Werkcollege III Het Heelal

Werkcollege III Het Heelal Werkcollege III Het Heelal Opgave 1: De Hubble Expansie Sinds 1929 weten we dat we ons in een expanderend Heelal bevinden. Het was Edwin Hubble die in 1929 de recessie snelheid van sterrenstelsels in ons

Nadere informatie

Een nieuwe blik op ons heelal met de AMANDA neutrinotelescoop

Een nieuwe blik op ons heelal met de AMANDA neutrinotelescoop 10 juli 2004 Een nieuwe blik op ons heelal met de AMANDA neutrinotelescoop Philip Olbrechts olbrechts@hep.iihe.ac.be I.I.H.E.-Vrije Universiteit Brussel Waarom zijn neutrino s zo interessant? Neutrino

Nadere informatie

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier.

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier. Alfa -, bèta - en gammastraling Al in 1899 onderscheidde Ernest Rutherford bij de uraniumstraling "minstens twee" soorten: één die makkelijk wordt geabsorbeerd, voor het gemak de 'alfastraling' genoemd,

Nadere informatie

De ontdekking van het Higgs boson. Ivo van Vulpen

De ontdekking van het Higgs boson. Ivo van Vulpen De ontdekking van het Higgs boson Ivo van Vulpen CERN in Genève, Zwitserland Mijn oude huis ATLAS experiment vergaderen hotel kantine directeur theoreten Deeltjesfysica 10-15 m atoom kern Wat zijn de bouwstenen

Nadere informatie

Overzicht (voorlopig) Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2015

Overzicht (voorlopig) Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2015 Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2015 vroedvrouwen in Nijmegen zwaartekracht vs. druk het viriaal theorema energie-transport kernfusie Overzicht (voorlopig) 4 mrt: Kijken naar de hemel 11 mrt:

Nadere informatie

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF)

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF) De Large Hadron Collider 2.0 Wouter Verkerke (NIKHEF) 11 2 De Large Hadron Collider LHCb ATLAS CMS Eén versneller vier experimenten! Concept studie gestart in 1984! Eerste botsingen 25 jaar later in 2009!!

Nadere informatie

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam Kosmische straling: airshowers J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam 1. Kosmische straling. Kosmische straling wordt veroorzaakt door zeer energetische deeltjes die vanuit de ruimte de aardatmosfeer binnendringen

Nadere informatie

Week-end van de wetenschap, Groningen, 6 oktober 2013 Ivo van Vulpen

Week-end van de wetenschap, Groningen, 6 oktober 2013 Ivo van Vulpen Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Week-end van de wetenschap, Groningen, 6 oktober 2013 Ivo van Vulpen CERN in Genève, Zwitserland Deeltjesfysica 10-15 m atoom kern Wat zijn de bouwstenen

Nadere informatie

Schoolexamen Moderne Natuurkunde

Schoolexamen Moderne Natuurkunde Schoolexamen Moderne Natuurkunde Natuurkunde 1,2 VWO 6 31 maart 2008 Tijdsduur: 90 minuten Deze toets bestaat uit twee delen (I en II). Deel I bestaat uit meerkeuzevragen, deel II uit open vragen. De meerkeuzevragen

Nadere informatie

Wat is er 13,7 miljard jaar geleden uit elkaar geknald?

Wat is er 13,7 miljard jaar geleden uit elkaar geknald? VAN LEGE RUIMTE TOT OERKNAL Wat is er 13,7 miljard jaar geleden uit elkaar geknald? Waar kwam dat vandaan??? Evolutie model Standaard model 1 VAN LEGE RUIMTE TOT OERKNAL Inleiding Wat mankeert er aan het

Nadere informatie

Sterrenstelsels: een aaneenschakeling van superlatieven

Sterrenstelsels: een aaneenschakeling van superlatieven : een aaneenschakeling van superlatieven Wist u dat! Onze melkweg is een sterrenstelsel! Het bevat zo n 200000000000 sterren! Toch staat de dichtstbijzijnde ster op 4 lichtjaar! Dit komt overeen met 30.000.000

Nadere informatie

Werkstuk Natuurkunde Het Higgsboson

Werkstuk Natuurkunde Het Higgsboson Werkstuk Natuurkunde Het Higgsboson Werkstuk door Anoir 2099 woorden 12 maart 2018 8,5 1 keer beoordeeld Vak Methode Natuurkunde Newton HET HIGGSBOSON EN ZIJN DEMYSTIFICATIE Door: Anoir Koolhoven, Sergio

Nadere informatie

Overzicht. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014. uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond.

Overzicht. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014. uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014 Kosmologie Overzicht uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond Boek: n.v.t. Frank Verbunt (Sterrenkunde Nijmegen) Het

Nadere informatie

Citation for published version (APA): Vos, K. K. (2016). Symmetry violation in weak decays [Groningen]: University of Groningen

Citation for published version (APA): Vos, K. K. (2016). Symmetry violation in weak decays [Groningen]: University of Groningen University of Groningen Symmetry violation in weak decays Vos, Kimberley Keri IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check

Nadere informatie

Het experimenteel bepalen van een massalimiet voor neutralino s

Het experimenteel bepalen van een massalimiet voor neutralino s Het experimenteel bepalen van een massalimiet voor neutralino s Bachelorscriptie Renz Bakx Begeleider: Dr. Sascha Caron Afdeling: Hoge Energie Fysica 2 juli 215 Inhoudsopgave 1 Inleiding 2 2 Supersymmetrie

Nadere informatie

Cursus deeltjesfysica

Cursus deeltjesfysica Cursus deeltjesfysica Bijeenkomst 4 (17 april 2014) Deeltjes in de cosmos prof Stan Bentvelsen en prof Jo van den Brand Nikhef - Science Park 105-1098 XG Amsterdam s.bentvelsen@uva.nl - jo@nikhef.nl ITS

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/20680 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Astraatmadja, Tri Laksmana Title: Starlight beneath the waves : in search of TeV

Nadere informatie

6 SYMMETRIEBREKING 222

6 SYMMETRIEBREKING 222 6 SYMMETRIEBREKING 222 6 SYMMETRIEBREKING 6.1 Inleiding Symmetriebreking zijn we al tegengekomen bij de behandeling van vreemdheid. Vreemdheid is geen perfecte symmetrie en ook het is quantumgetal van

Nadere informatie

Nederlandse Samenvatting

Nederlandse Samenvatting Nederlandse Samenvatting Als je iets niet op een eenvoudige manier kunt uitleggen dan begrijp je het niet goed genoeg. -Albert Einstein Onze plaats in het heelal Ons perspectief op de plaats van de mensheid

Nadere informatie

Natuurkundig Gezelschap te Utrecht. Zwarte Gaten. en Kwantummechanica. Gerard t Hooft, Universiteit Utrecht. Opgericht in 1777

Natuurkundig Gezelschap te Utrecht. Zwarte Gaten. en Kwantummechanica. Gerard t Hooft, Universiteit Utrecht. Opgericht in 1777 Natuurkundig Gezelschap te Utrecht Opgericht in 1777 Zwarte Gaten en Kwantummechanica Gerard t Hooft, Universiteit Utrecht 6 februari 2018 Het Standaardmodel leptons quarks gluons τ-neutrino III top tau

Nadere informatie

Thermische Fysica 2 - TF2 Statistische Fysica en Sterevolutie

Thermische Fysica 2 - TF2 Statistische Fysica en Sterevolutie Thermische Fysica 2 - TF2 Statistische Fysica en Sterevolutie Joost van Bruggen 0123226 Universiteit Utrecht - Faculteit Natuur- en Sterrenkunde (2004) 1 2 Samenvatting In deze paper wordt met behulp van

Nadere informatie

Fundamentele en menselijke interacties

Fundamentele en menselijke interacties Fundamentele en menselijke interacties Interactions Fondamentales et Humaines Jean-Marie Frère, Voor alle groepen in de IUAP V/27 et VI/11, Vertaling: Alexander Sevrin 1 U. Antwerpen U. Gent Kath. U. Leuven

Nadere informatie

HOVO cursus Kosmologie

HOVO cursus Kosmologie HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 2011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 Groot Historische inleiding

Nadere informatie

Gemeten pieken aan Kosmische straling. Steven Asselman V6c Zaanlands Lyceum 2010

Gemeten pieken aan Kosmische straling. Steven Asselman V6c Zaanlands Lyceum 2010 Gemeten pieken aan Kosmische straling Steven Asselman V6c Zaanlands Lyceum 2010 Inhoudsopgave Voorwoord ----------------------------------------------------------------------------------------------------

Nadere informatie

Nederlandse samenvatting

Nederlandse samenvatting Nederlandse samenvatting De titel van dit proefschrift is Growing up in the city: a study of galaxy cluster progenitors at z > 2. Dit kan in het Nederlands ongeveer vertaald worden als Opgroeien in de

Nadere informatie

MEMO. Leden van de Raad van Bestuur van de Stichting FOM p/a Stichting FOM, Postbus 3021, 3502 GA UTRECHT. Van: zie lijst van ondertekenaars 1

MEMO. Leden van de Raad van Bestuur van de Stichting FOM p/a Stichting FOM, Postbus 3021, 3502 GA UTRECHT. Van: zie lijst van ondertekenaars 1 MEMO Aan: Leden van de Raad van Bestuur van de Stichting FOM p/a Stichting FOM, Postbus 3021, 3502 GA UTRECHT Van: zie lijst van ondertekenaars 1 Datum: 28 april 2004 Betreft: Astrodeeltjesfysica in Nederland

Nadere informatie

Is ons universum een klein deel van een veel groter multiversum?

Is ons universum een klein deel van een veel groter multiversum? Is ons universum een klein deel van een veel groter multiversum? Inleiding Er zijn 10 11 sterrenstelsels Er zijn per sterrenstelsel 10 11 sterren waarvan de meesten een aantal planeten hebben Er zijn dus

Nadere informatie

Supersymmetric Lattice Models. Field Theory Correspondence, Integrabillity T.B. Fokkema

Supersymmetric Lattice Models. Field Theory Correspondence, Integrabillity T.B. Fokkema Supersymmetric Lattice Models. Field Theory Correspondence, Integrabillity T.B. Fokkema De gecondenseerde materie is een vakgebied binnen de natuurkunde dat tot doel heeft om de fysische eigenschappen

Nadere informatie