Kosmens skjulte masse: Mørk materie og energi forklart

Det vi ikke kan se

Hvis noen spurte deg: «Hva er universet laget av?» – ville du svaert: «stjerner, planeter, gass, og mennesker.» Og du ville ha rett – såvidt. Sannheten er at alt som du kan se, alt som består av atomer og partikler, utgjør bare 4 prosent av universet. De resterende 96 prosentene er noe helt annet. Det er mørk materie – 27 prosent – og mørk energi – 69 prosent. Vi kan ikke se dem, vi kan ikke røre dem, men vi vet de eksisterer fordi universet oppfører seg på måter som bare gir mening hvis de er der. For nybegynnere og nysgjerrig mennesker som ønsker å forstå universet, er dette på vei til å bli forklaringen på alt.

Tall og trender

Universet er vesentlig fremmedgjort fra det vi trodde.

Problemet som oppstod

I 1930-tallet observerte astronomen Fritz Zwicky noe merkelig. Da han observerte Coma-klyngen, en samling av hundrevis av galakser som holdes sammen av tyngdekraften, fant han at deres hastigheter ikke matchet hva tyngdekraften fra synlig materie forventet. De burde ha spredd seg, men de gjorde det ikke. Det gjorde bare mening hvis det var mye mer materie der – materie som ikke ga lys, som var «mørk». Deretter, i 1970, bekreftet Vera Rubin observasjonen ved å studere rotasjonen av individuelle spiralgalakser. Hvert galakser roterte for raskt – på ytre kantene roterte stjernene som om de var bundet av gravity fra en usynlig halo rundt galaksen. Dette var mørk materie.

Mørk materie: Kosmens stillas

Mørk materie er universkets architektur. Den holder galakseklyngene sammen, den former de kosmiske filamentene som streker seg gjennom rommet. Men hva er det faktisk? Vi vet det ikke – ennå. Det beste gjettet er at det er eksotisk partikler som ikke interagerer med lys eller annen elektromagnetisk strålning. De kalles WIMPS (Weakly Interacting Massive Particles) eller Axions. De passerer gjennom deg som en dusj av usynlige partikler hele tiden. Økt hundre milliarder WIMPs passerer gjennom kroppen din hver sekund, og du vil aldri merke dem. Forskere rundt omkring verden bygger massive eksperimenter dypt under bakken for å prøve å detektere dem. Inntil videre, er mørk materie en av de største mysteriumene i vitenskapen.

"Vi forstår kanskje bare 4 prosent av universet. Det er både ydmykende og oppsiktsvekkende."

Mørk energi: Universet som akselererer

Noe som er enda mer merkelig enn mørk materie er mørk energi. I 1998 oppdaget astronomer ved å måle avstanden til fjerne supernovaer at universet ikke bare ekspanderer – det ekspanderer raskere og raskere. Det ville være som å kaste en ball oppover og se at den akselererer oppover i stedet for å bremse. Det må være en kraft som skyver alle galaksene fra hverandre, som overtrumfer tyngdekraften. Denne kraften er mørk energi. Det opptar 69 prosent av universet. Men hva er det? Det beste gjettene er at det er «vakuum-energi» – en naturlig egenskapen ved rommet selv – eller at det er noe helt nytt vi ennå ikke har oppkalt. Mørk energi er kanskje det største mysteriet innen moderne fysikk.

Hva kommer videre? Og hva betyr det?

Å løse mysteriet med mørk materie og mørk energi er kanskje det viktigste uløste problemet i fysikken. Løsningen kunne føre til en ny forståelse av tyngdekraften, av rommet, av tidsens natur. Det kunne inspirere nye teknologier som vi i dag bare fantaserer om. For nybegynnere og nysgjerrige mennesker som ønsker å forstå universet, er dette det siste grensen. Vi er som barn som kikker inn i et enormt bibliotek – vi forstår noen få ord, men vi vet ikke hva resten av historien handler om. Og det er vakkert.