Mörk materia kan inte ses eller upptäckas av några av våra instrument, så hur vet vi att det verkligen finns?
Föreställ dig att universum var en paj, och du tänkte dela upp den i välsmakande delar motsvarande vilka proportioner är vad. Den största delen av pajen, 68% skulle gå till mörk energi, den mystiska kraften som påskyndar universums expansion. 27% skulle gå till mörk materia, den mystiska materien som omger galaxer och bara interagerar genom tyngdkraften. Bara 5% av denna paj skulle gå till vanliga normala ämnen, de saker som stjärnor, planeter, gas, damm och människor är gjorda av.
Mörk materia har fått detta namn eftersom det inte verkar interagera med vanlig materia på något sätt. Det kolliderar inte med det eller absorberar energi från det. Vi kan inte se det eller upptäcka det med några av våra instrument. Vi vet bara att det är där eftersom vi kan se effekten av dess allvar.
Nu kan du säga, om vi inte vet vad den här saken är, och vi inte kan upptäcka det. Hur vet vi att det faktiskt finns där? Är det förmodligen inte där, som drakar? Hur vet vi att mörk materia faktiskt finns, när vi inte har någon aning om vad det faktiskt är?
Åh, det är där. Faktum är att vi bara vet att det existerar. Mörk materia teoretiserades först på 1930-talet av Fritz Zwicky för att redogöra för rörelsen av galaxkluster, men de moderna beräkningarna gjordes av Vera Rubin på 1960- och 70-talet. Hon beräknade att galaxerna snurrade snabbare än de borde. Så snabbt att de borde riva sig ihop som ett lyckligt utkastande barn.
Rubin föreställde sig att varje galax satt fast i en enorm halo av mörk materia som tillhandahöll tyngdkraften för att hålla galaxen tillsammans. Men det fanns inget sätt att faktiskt upptäcka det här, så astronomer föreslog andra modeller. Kanske tyngdkraften fungerar inte som vi tror att den gör på stora avstånd.
Men under de senaste åren har astronomer blivit bättre och bättre på att upptäcka mörk materia, rent trots att effekten av dess gravitation på den väg som ljuset tar när det korsar universum. När ljuset sträcker sig genom ett område med mörk materia förvrängs dess väg av tyngdkraften. Istället för att ta en rak linje böjs ljuset fram och tillbaka beroende på hur mycket mörk materia som passerar igenom.
Och här är den fantastiska delen. Astronomer kan sedan kartlägga regioner av mörk materia på himlen bara genom att titta på snedvridningarna i ljuset och sedan arbeta bakåt för att ta reda på hur mycket mellanliggande mörk materia som behövs för att orsaka det.
Dessa tekniker har blivit så sofistikerade att astronomer har upptäckt ovanliga situationer där galaxer och deras mörka materia har blivit avskalade från varandra. Eller mörkämnesgalaxier som inte har tillräckligt med gas för att bilda stjärnor. De är bara gigantiska klumpar av mörk materia. Astronomer använder till och med mörk materia som gravitationslinser för att studera mer avlägsna föremål. De har ingen aning om vad mörk materia är, men de kan fortfarande använda den som ett teleskop.
De har aldrig fångat en mörk materiapartikel och har inte studerat dem i labbet. En av de stora Hadron Colliders nästa uppgifter kommer att vara att försöka generera partiklar som matchar egenskaperna hos mörk materia när vi förstår det. Även om LHC faktiskt inte skapar mörk materia, kommer det att hjälpa till att begränsa de nuvarande teorierna och förhoppningsvis hjälpa fysiker att fokusera på detta mysteriums sanna natur.
Så fungerar vetenskapen. Någon märker något ovanligt, och sedan föreslår människor teorier för att förklara det. Teorin som bäst matchar verkligheten anses vara korrekt. Vi lever i en modern värld, där så många vetenskapliga teorier redan har bevisats i hundratals år: bakterier, tyngdkraft, evolution osv. Men med mörk materia lever du i en tid då detta är ett mysterium. Och om vi har tur kommer vi att se det löst inom vår livstid. Eller kanske finns det ju ingen mörk materia, och vi ska lära oss något helt nytt om vårt universum. Vetenskap, det är allt upp till dig.
Vad tror du mörk materia är? Berätta i kommentarerna nedan.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 4:46 - 4.4MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 5:09 - 60,1 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | Android | RSS
