Mørk materie kan ikke sees eller oppdages av noen av våre instrumenter, så hvordan vet vi at det virkelig eksisterer?
Se for deg at universet var en kake, og du skulle dele den opp i smakfulle porsjoner som tilsvarer hvilke proporsjoner er hva. Den største delen av kaken, 68% ville gå til mørk energi, den mystiske kraften som akselererer utvidelsen av universet. 27% ville gå til mørk materie, den mystiske saken som omgir galakser og bare samhandler gjennom tyngdekraften. Bare 5% av denne paien vil gå til vanlig normal materie, ting som stjerner, planeter, gass, støv og mennesker er laget av.
Mørk materie har fått dette navnet fordi det ikke ser ut til å samhandle med vanlig materie på noen måte. Den kolliderer ikke med den eller tar opp energi fra den. Vi kan ikke se eller oppdage det med noen av instrumentene våre. Vi vet bare at det er der fordi vi kan se effekten av dens tyngdekraft.
Nå kan du si det hvis vi ikke vet hva denne tingen er, og vi ikke kan oppdage den. Hvordan vet vi at det faktisk er der? Er det sannsynligvis ikke der, som drager? Hvordan vet vi at mørk materie faktisk eksisterer, når vi ikke aner hva det faktisk er?
Åh, den er der. Faktisk er omtrent alt vi vet at det eksisterer. Mørk materie ble først teoretisert tilbake på 1930-tallet av Fritz Zwicky for å redegjøre for bevegelsen av galakse-klynger, men de moderne beregningene ble gjort av Vera Rubin på 1960- og 70-tallet. Hun beregnet at galakser snurret raskere enn de burde. Så raskt at de skulle rive seg fra hverandre som et lystig-kastet utkastende barn.
Rubin forestilte seg at hver galakse satt fast inne i en enorm glorie av mørk materie som tilførte tyngdekraften for å holde galaksen sammen. Men det var ingen måte å faktisk oppdage disse tingene, så astronomer foreslo andre modeller. Kanskje tyngdekraften ikke fungerer slik vi tror den gjør på store avstander.
Men de siste årene har astronomer blitt bedre og bedre til å oppdage mørk materie, rent selv om effekten av dens tyngdekraft på banen som lys tar når den krysser universet. Når lys beveger seg gjennom et område med mørk materie, blir banen deres forvrengt av tyngdekraften. I stedet for å ta en rett linje, blir lyset bøyd frem og tilbake, avhengig av hvor mye mørk materie som går gjennom.
Og her er den fantastiske delen. Astronomer kan deretter kartlegge regioner av mørk materie på himmelen bare ved å se på forvrengningene i lyset, og deretter jobbe bakover for å finne ut hvor mye mellomliggende mørk materie som må til for å forårsake det.
Disse teknikkene er blitt så sofistikerte at astronomer har oppdaget uvanlige situasjoner der galakser og deres mørke materie har blitt fjernet fra hverandre. Eller galakser med mørk materie som ikke har nok gass til å danne stjerner. De er bare gigantiske klatter av mørk materie. Astronomer bruker til og med mørk materie som gravitasjonslinser for å studere fjernere objekter. De aner ikke hva mørk materie er, men de kan fortsatt bruke den som et teleskop.
De har aldri fanget en mørk materiepartikkel, og har ikke studert dem på laboratoriet. En av de store oppgavene til Large Hadron Collider vil være å prøve å generere partikler som samsvarer med egenskapene til mørk materie slik vi forstår det. Selv om LHC ikke skaper mørk materie, vil det bidra til å begrense dagens teorier, forhåpentligvis hjelpe fysikere med å fokusere på den sanne naturen til dette mysteriet.
Slik fungerer vitenskapen. Noen legger merke til noe uvanlig, og så foreslår folk teorier for å forklare det. Teorien som best samsvarer med virkeligheten, anses som riktig. Vi lever i en moderne verden, hvor det allerede er bevist så mange vitenskapelige teorier i hundrevis av år: bakterier, tyngdekraft, evolusjon, osv. Men med mørk materie lever du i en tid hvor dette er et mysterium. Og hvis vi er heldige, vil vi se det løst i løpet av livet. Eller kanskje er det tross alt ikke noe mørkt, og vi er i ferd med å lære noe helt nytt om universet vårt. Vitenskap, det er alt opp til deg.
Hva tror du mørk materie er? Fortell oss i kommentarene nedenfor.
Podcast (lyd): Last ned (Varighet: 4:46 - 4.4MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Last ned (Varighet: 5:09 - 60,1 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
