Mørk materie og energi: Universets største mysterium

Et univers av usynlig kraft

Når du ser stjernene på en klar sommernatt, tror du at du ser mesteparten av universet. Men realiteten er helt annen – bare fem prosent av alt som eksisterer rundt oss sender ut lys som vi kan se. De resterende 95 prosenten er dypet mystisk, både for forskere og for oss vanlige mennesker som stiller spørsmål.

Denne usynlige delen av universet deles i to gigantiske deler: mørk materie som holder alt sammen, og mørk energi som driver alt fra hverandre. Sammen danner de det fundamentale grunnlaget for alt som er, alt som var, og alt som kommer til å være.

Mørk materie – universets usynlige lim

I 1933 oppdaget astronomen Fritz Zwicky noe rart da han målte bevegelsen av galaxer i en stor klynge. Basert på alt han kunne se med teleskopet sitt, skulle galaxene fly fra hverandre på grunn av deres hastigheter. Men de gjorde ikke det – noe holdt dem sammen. Zwicky konkluderte at det måtte finnes enorm mengde materie som ikke sendte ut lys, noe han kalte «mørk materie». I årene som fulgte, fant andre astronomer enda sterkere bevis. Når de målte hvor fort stjernene i ytterkanten av spiralgalakser roterer, burde de bevege seg så fort at de fløy ut i verdensrommet. Likevel var de der, holdt fast av noe usynlig. Det eneste som kunne forklare det var at det rundt hver galakse eksisterte en enorm sky av usynlig materie – kanskje ti ganger mer materie enn alt det lysende stoffet vi kunne se. Mørk materie er som en invisibel dansepartner. Du ser ikke personen, du kan ikke røre den, men musikken forteller deg at noen danser der – og du kan observere bevegelsen. For universet er «musikken» gravitasjonen, og effektene av mørk materie på vanlig materie er observerbare selv om vi ikke kan se den direkte.

Mørk energi – the cosmic accelerator

I 1998 gjorde observatoren av fjerne supernovaer en sjokkerende oppdagelse som skulle endre alt vi trodde vi visste om universet. Universets ekspansjon, som fysikere hadde antatt ville bremses ned på grunn av gravitasjonen, akselererte faktisk – det ble raskere og raskere over tid. Noe okult drev universet fra hverandre med økende kraft. Denne kraften ble kalt mørk energi, og den virker som antigravitasjon. Mens normal materie og mørk materie trekker ting sammen gjennom gravitasjonen sin, skyver mørk energi alt fra hverandre. Det er som om et gigantisk, usynlig gummiband strekker seg overalt i universet – og blir stadig strammere. Fysikere mener at mørk energi kan være Einsteins «kosmologiske konstant» – en fundamental egenskap ved selve romtiden. Eller det kan være et mysterium-fullt felt som fyller hele universet. Uansett hvilken teori som er riktig, viser resultatene at universets ekspansjon aldri vil stoppe – det vil fortsette å vokse i all evighet.

Tall og trender

Universets faktiske sammensetning er langt mer eksotisk enn vi en gang trodde. Bare fem prosent av alt som eksisterer er atomer og molekyler av den typen vi er laget av. Resten er mystisk og uforståelig.

Jakt på svarene

Verden over jobber fysikere intenst for å løse disse gåtene. De bygger avanserte eksperimenter dypt under jorden for å fange partikler av mørk materie. De bruker romteleskoper til å kartlegge universets utvidelse. De simulerer universets historie på datamaskiner for å forstå hvordan mørk materie og energi dannet det universet vi ser rundt oss.

"Vi mennesker kan bare se bråkdelen av universet som lyser opp. Alt annet gjør sitt nærvær kjent gjennom gravitasjonens stille virkning på det synlige."

Hvorfor bør jeg bry meg?

Du spør kanskje: hva har dette med meg å gjøre? Svaret er at mørk materie og mørk energi var avgjørende for at du kan eksistere. Uten mørk materie ville galaksen vår aldri ha dannet seg. Uten gravitasjonsbindingen fra mørk materie ville stjernene våre ikke ha kunnet dannes. Uten Solen ville Jorden ikke eksistert, og du ville ikke være her.

Atomer i kroppen din ble dannet i supernovaer som eksploderte for milliard år siden, alt under påvirkning av mørk materie og mørk energi. Du er bokstavelig talt laget av stjernemat, og universets største mysterier er deler av ditt opphav. Når du forstår disse mysteriene, forstår du også deg selv bedre.