Slik leter du etter det usynlige univers

95% av universet er usynlig — og det er ikke spøkelse

Når astronomer måler hvordan stjerner og galakser beveger seg i rommet, finner de noe merkelig: de beveger seg som om universet inneholder mye mer stoff enn vi kan se direkte.

Dette mysterium-stoff kalles mørk materie og mørk energi. Til sammen utgjør de 95% av alt som finnes i universet.

Vi ser bare 5% — stjerner, planeter, deg og meg. Resten er helt usynlig. I denne guiden forklarer vi hvordan forskere leter etter det usynlige, og hva de har funnet så langt.

Tall og trender

Søken etter mørk materie og mørk energi har eksplodert de siste 20 årene. Teknologien for å observere og måle det usynlige blir stadig bedre og mer sensitiv.

Hva er mørk materie — og hvordan leiter vi etter den?

Mørk materie kan ikke sees, røntges eller røres. Vi vet den finnes fordi gravitasjonen fra den påvirker ting vi KAN se — stjerner, planeter og lysende stoff.

"«Vi ser mørk materies fingeravtrykk på både små og store skalaer, ikke materian selv,» sier astrofysiker Åsa Karjalainen ved Universitetet i Oslo."

Deteksjon-metodene — sånn jakter de på det usynlige

1) Gravitasjonale linser: Når lys fra fjerne galakser passerer forbi eller gjennom mørk materie, blir det avbøyd som gjennom glass. Ved å se hvor lyset blir avbøyd, kan vi kartlegge mørk materie.

2) Cosmic Microwave Background: Dette er «ekko» fra Big Bang — mikrobølgeovnens stråling som fyller hele universet — og det inneholder detaljerte spor etter mørk materie.

3) Partikkeldetektorer: Målet er å direkte fange en mørk materie-partikkel. Den sveitsiske LHC søker etter disse konstant.

4) Simuleringer: Norske og andre forskere bruker massive datamaskiner til å simulere universet — og ser hva som trengs for at simuleringen matcher virkeligheten og observasjonene.

Mørk energi — den mystiske kraften som driver universet

Mørk energi er enda mer mystisk enn mørk materie. Den er ikke «ting» eller partikler — den er mer som en kraft eller fundamental egenskap av universet selv.

Mørk energi gjør at universet utvider seg — og ekspansjonen akselererer, altså blir raskere og raskere over tid. Det er som om noe «skyver» universet fra innsiden utover.

Vi har ingen fullstendig fysikalsk modell som helt forklarer dette fenomenet. Det er den største uløste gåten i hele fysikken og kosmologien.

Norges rolle — forskning på grensen av kunnskapen

Norge har flere universitetsforskere som arbeider aktivt med mørk materie og mørk energi. UiO, NTNU og Universitetet i Bergen har alle aktive forskningsgrupper.

Norske forskere arbeider både med observasjoner, teori og storskala simuleringer. Noen arbeider med europeiske og amerikanske teleskoper og prosjekter.

Framtiden handler om større og bedre teleskoper — som Vera C. Rubin Observatory som åpner i 2025 — som vil kartlegge universet med enda større presisjon og følsomhet. Norske bidrag vil være viktige for å forstå det usynlige universet.