Hva er mørk materie?

En rask oversikt over et av universenes største mysterier.

Nyheter blinker: du, alt rundt deg og alt du kan se eller berøre - alt observerbart 'materie' - utgjør bare 5% av universet.

Ja, det er riktig, 5%. De andre 95%? Det består av mørk materie og mørk energi. Hva er det du spør? Den ufattelige sannheten er at ingen vet det. Mens 5% av universet samhandler med lys og med partiklene som utgjør oss (det vil si at vi kan ta på og se dem) er 95% laget av usynlig materie og krefter som vi ikke kan se, berøre, lukte eller samhandle med - det er laget av mørke.

Dette enorme gapet i grensekunnskap er åpenbart ikke godt for forskere, og derfor har de brukt mye tid på å finne ut hvordan de skal klassifisere dette mørket. Gitt at disse fenomenene er ansvarlige for universets sammensetning, tenkte vi at det ville være relevant å kjøre deg gjennom det de har funnet så langt. Vi vet fortsatt ikke sikkert hva mørk materie eller energi er, men vi kan gjette ...

Mørk materie

Etter at Albert Einstein oppdaget hans gravitasjonsteori, en ting ble sikker om universet. Det ga ingen mening.

Etter at han fant ut hvordan han skulle beregne tyngdekraften til et objekt, kunne han omtrent beregne hvor mye tyngdekraft det skulle være i universet for å få det til å se ut som det gjorde. Overraskende nok, ved hans regning, fantes det ikke i nærheten av nok 'ting' til å holde galakser og komplekse strukturer sammen. Hvis vi bare jobbet med tyngdekraften som slippes ut av gjenstander vi kan se, ville stjernene bare utøve et ulikt og uklart trekk på hverandre, som sannsynligvis vil skille seg fra hverandre og bli spredt rundt universet.

Som det er, er det nok tyngdekraft i universet til å gruppere stjerner og planeter sammen i forskjellige formasjoner. Derfor er det noe vi ikke kan se å gi ekstra tyngdekraft. Forskere har kalt dette ukjente stoffet 'mørkt materie'.

I tillegg til å kunne matematisk beregne eksistensen av mørk materie, kan vi også se det ... slags. Selv om det ikke interagerer direkte med lyset i seg selv, bøyer steder med høy konsentrasjon av mørkt materiale lyset som passerer i nærheten, ettersom de har et intens gravitasjonsfelt.

Med andre ord, til tross for at vi ikke vet noe om mørk materie, kan vi være sikre på at den eksisterer.

Det finnes flere teorier om hva mørk materie kan være, men de mer konkrete observasjonene dreier seg om det vi vet at det ikke er. Vi vet at mørk materie ikke bare er skyer av normal materie som består av lysreflekterende partikler som kalles baryoner. Vi vet dette fordi vi ville være i stand til å oppdage baryoniske skyer ved at de absorberer stråling som passerer gjennom dem.

Vi vet også at mørk materie ikke er antimateriale, fordi vi ikke ser de unike gammastrålene som dannes når antimateriale reagerer med normalt stoff. Til slutt vet vi at mørk materie ikke består av sorte hull (kompakte objekter som voldelig påvirker omgivelsene gjennom tyngdekraften) fordi vi ville se mye mer gravitasjonslinser (merkelig bøyning av lys rundt hendelseshorisonten til et svart hull) hvis dette var så.

I hovedsak er de tre tingene vi vet sikkert om mørk materie:

• Det finnes
• Det samhandler med tyngdekraften
• Det er ekstremt rikelig