Vad är mörk materia?
Mörk materia är osynlig materia som varken sänder ut, absorberar eller reflekterar ljus men som utövar gravitationskraft. Den utgör ungefär 27 procent av universums energiinnehåll, jämfört med bara 5 procent vanlig materia. Bevisning kommer från galaxers rotationskurvor och galaxhopars dynamik, men vad mörk materia faktiskt består av förblir okänt.
Ungefär 85 procent av all materia i universum är osynlig. Den sänder inte ut ljus, absorberar det inte och reflekterar det inte. Ändå vet forskare att den finns där, eftersom dess gravitationella dragningskraft påverkar allt runtomkring. Denna gåtfulla substans kallas mörk materia, och trots årtionden av forskning vet ingen vad den består av.
Det första tecknet dök upp redan 1933. Den schweizisk-amerikanske astronomen Fritz Zwicky studerade galaxhopen Coma och fann att galaxerna rörde sig så snabbt att hopen borde ha slungats isär, om inte betydligt mer massa höll ihop den än vad som syntes i teleskopen. På 1970-talet bekräftade den amerikanska astronomen Vera Rubin samma mönster i enskilda galaxer: stjärnor långt från galaxens centrum roterade lika snabbt som de nära mitten, vilket bara kunde förklaras av en osynlig massa som omger varje galax som ett halo.
De ledande kandidaterna är så kallade WIMP:ar, weakly interacting massive particles: tunga partiklar som bara interagerar via gravitation och den svaga kärnkraften. Trots underjordiska detektorer, partikelacceleratorer och rymdteleskop har ingen WIMP fångats direkt. Axioner är ett annat alternativ, extremt lätta partiklar som förutsägs av kvantfysiken. Vissa forskare ifrågasätter om mörk materia alls existerar och föreslår modifierade gravitationsteorier, men dessa har svårt att förklara alla observationer, särskilt kollisioner mellan galaxhopar.
Mörk materia ska inte förväxlas med mörk energi, som är en helt annan gåta. Materia drar saker samman genom gravitation. Mörk energi driver universums expansion att accelerera. Tillsammans utgör de drygt 95 procent av universums totala energiinnehåll: ungefär 27 procent mörk materia, 68 procent mörk energi och bara 5 procent vanlig materia, den sorts atomer som stjärnor, planeter och människor är byggda av.
Vanliga frågor
- Hur vet man att mörk materia finns?
- Galaxer roterar för snabbt och galaxhopar håller ihop för starkt för att förklaras av enbart synlig materia. Den osynliga massans gravitationspåverkan syns i observationer överallt i universum.
- Vad kan mörk materia bestå av?
- De främsta kandidaterna är WIMP:ar, tunga partiklar som knappt interagerar med vanlig materia, och axioner, extremt lätta partiklar. Ingen av dem har detekterats direkt.
- Vad är skillnaden mellan mörk materia och mörk energi?
- Mörk materia drar saker samman genom gravitation. Mörk energi driver universums expansion att accelerera. De är helt olika fenomen som råkar dela ordet 'mörk'.
- Hur mycket av universum är mörk materia?
- Ungefär 27 procent. Vanlig materia utgör bara 5 procent, och mörk energi står för resterande 68 procent.