Mørk materie og mørk energi — 95% av universet vi ikke skjønner

Det usynlige universet

Når astronomer og fysikere stirrer ut mot universet med sine teleskoper og instrumenter, ser de milliarder av stjerner, galakser og planeter. Men her er det underlige: basert på målingene våre, burde alt dette rotere annerledes. Galaxene skulle rives fra hverandre eller kollapse — men de gjør det ikke. Dette mystiske fenomenet antyder at det finnes noe usynlig som holder dem sammen. Noe som ikke utstråler lys.

Og det er ikke det hele. På større kosmiske skalaer observerer astronomer at universet utvider seg — og ikke bare det, det akselereres! Det betyr at noe driver ekspansjonen fremover med økende kraft. Igjen, noe usynlig. Disse to usynlige kreftene kalles mørk materie og mørk energi, og sammen utgjør de hele 95% av alt som finnes.

Vi mennesker — sammen med alle stjerner, planeter og galakser vi kan se — er bare en liten 5% av universet. Resten er et stort mysterium som fysikere og astronomer fortsatt jobber for å forstå.

Tall og trender

Sammensetningen av universet er radikalt annerledes enn hva vi trodde for bare få tiår siden.

Mørk materie — det usynlige limet

Mørk materie utgjør omtrent 27% av universum og virker som et usynlig «lim» som holder galaxer sammen. I 1933 observerte astronomen Fritz Zwicky at galaxer beveger seg for raskt til å holdes sammen av sin egen synlige masse. Gravitasjonen var simpelthen ikke sterk nok. Han konkluderte at det måtte finnes skjult masse — mørk materie.

"Mørk materie er som det usynlige rammeverket som holder universet sammen. Uten det ville ingenting av det vi ser kunne eksistere som det gjør."

Mørk energi — styrken bak ekspansjonen

Mens mørk materie virker som et «lim» som holder ting sammen, virker mørk energi som en kraft som driver ting fra hverandre. I 1998 oppdaget astronomer at universet ikke bare utvider seg — det utvider seg med økende hastighet. Det er som om noe «skyver» galaxene fra hverandre med stadig større kraft.

Denne mystiske kraft ble kalt mørk energi, og den utgjør hele 68% av universum. Det som gjør den enda mer mystisk enn mørk materie, er at vi ikke har den minste idé om hva den faktisk er. Noen spekulerer om at det kan være en fundamental egenskap ved rommet selv, andre at det kan være en helt ny type partikkel vi ikke har oppdaget ennå.

Mørk energi er det eneste vi kan måle men ikke forstå. Forskere verden over arbeider med å løse dette mysteriet, men det virker som vi bare blir mer og mer forvirret jo mer vi lærer.

Jakten på det usynlige

Så hvordan søker forskere etter noe de ikke kan se? Det er spørsmål som har drevet astronomi og partikkelfysikk de siste tiårene. For mørk materie bygger man massive detektorer dypt under jorden eller høyt i rommet for å prøve å fange partikler som kunne være mørk materie. Det mest lovende er kanskje WIMPs — «Weakly Interacting Massive Particles» — som teoretisk kunne passere gjennom vanlig materie uten at vi merker det.

For mørk energi er oppgaven enda vanskeligere fordi det ikke virker å være noen partikler å jakte etter. Det kan være en fundamental egenskap ved universet selv — noe som ikke kan fanges eller isoleres. Forskere bruker derfor alternative metoder: de måler ekspansjonen av universet, studerer gravitasjonseffekter og søker etter mønstre i fordelingen av galaxer.

Til nå har ingen av disse forsøkene gitt oss et endelig svar. Men det jobbes intensivt på instrumenter som James Webb-teleskopet og fremtidlige detektorer som kan bringe oss nærmere løsningen.

Implikasjonene av det usynlige universet

Hvis 95% av universet er noe vi ikke forstår, hva betyr det for oss? For det første betyr det at alt vi vet om fysikk — alt vi har lært siden Newton og Einstein — bare forklarer 5% av universet. Det er både ydmykende og spennende. Det betyr at de virkelig store opplagene innen fysikk fortsatt venter på å bli oppdaget.

For det andre, hvis vi skal forstå universets skjebne, må vi forstå mørk materie og mørk energi. Uten å vite hva de er, kan vi ikke forutsi om universet fortsetter å ekspandere evig, eller om det til slutt vil kollapse tilbake på seg selv. Disse spørsmålene har både vitenskapelig og filosofisk betydning.

Kanskje vil det neste århundret bringe gjennombrudd som tillater oss å forstå den 95% som i dag forblir en dypsvart hemmelighet. Inntil da, vet vi at universet er mer eksotisk enn vi kunne drømt av.