Mogelijk kleinste deeltje ooit gevonden: '100 miljard keer kleiner dan atoom'

Wetenschappers hebben signalen opgepikt van wat voor zover bekend de kleinste deeltjes zijn die in de natuur voorkomen. De deeltjes zijn naar schatting 100 miljard keer kleiner dan een atoom.

De ontdekking werd gedaan door Britse onderzoekers die een experiment uitvoerden in de Large Hadron Collider, de beroemde deeltjesversneller van onderzoeksinstituut CERN in Genève. Dat is een 27 kilometer lange, ringvormige ondergrondse tunnel op de grens van Zwitserland en Frankrijk waarin wetenschappers deeltjes op extreem hoge snelheid kunnen afschieten.

De deeltjes kunnen er wel elfduizend keer per seconde de gehele 27 kilometer afleggen. Wetenschappers schieten de deeltjes in tegenovergestelde richting af, waardoor ze keihard op elkaar botsen en ze uiteenvallen in steeds kleinere deeltjes. De Britse onderzoekers hebben op die manier signalen opgepikt van het allerkleinste deeltje dat ooit in de natuur is gevonden.

De onderzoekers bestudeerden niet dit allerkleinste deeltje zelf, maar het 'puin' dat na de botsingen overbleef. Een van die 'puindeeltjes' is een zogeheten subatomair deeltje, dat vele malen kleiner is dan een atoom. Dit deeltje wordt een beauty quark genoemd. Het deeltje dat de Britse onderzoekers op het spoor kwamen, is maar liefst 100 miljard kleiner dan een atoom. Tot iets meer dan een eeuw geleden dachten wetenschappers nog dat een atoom het allerkleinste ter wereld was.

Dat zijn de allerkleinste deeltjes die in de natuur voorkomen en niet langer dan anderhalve biljoenste van een seconde bestaan voordat ze uiteenvallen in andere deeltjes. Ondanks de extreem korte levensduur van de beauty quark lukte het de onderzoekers om waar te nemen hoe het deeltje zich verhield tot andere minuscule deeltjes en hoe die elkaar beïnvloeden.

Allerkleinste deeltjes leren ons meer over zwarte materie

Deze waarnemingen lijken misschien onbenullig, maar zijn cruciaal voor wetenschappers om te begrijpen hoe zwarte materie werkt. De kosmos bestaat voor verreweg het grootste gedeelte uit zwarte materie, maar toch weten wetenschappers maar weinig af van deze mysterieuze substantie. Het is zelfs moeilijk om waar te nemen.

Kennis over hoe de allerkleinste deeltjes van ons heelal - het zogenoemde zeptoversum - zich tot elkaar verhouden, kunnen wetenschappers mogelijk helpen om zwarte materie op te sporen. "We kloppen op de deur van dit zeptoversum", zegt hoofdonderzoeker Harry Cliff tegen BBC News. De "subatomaire dans" die hij en zijn team analyseerden, bieden volgens hem een uitgelezen kans om het gedrag van de allerkleinste deeltjes uit het universum van dichtbij te observeren.

Martijn schrijft veel over onderwerpen die voor Europa belangrijk zijn, zoals verkiezingen, de relatie met de VS en de oorlog in Oekraïne.