NRK Meny
Normal

Mørk materie kan kaste lys på det tidlige universet

Klumper med mørk materie kan være så kompakte at det er mulig for oss å "se" dem i dag.

Fermi

Bringmann og de andre forskerne har blant annet brukt data fra Fermi Gamma-ray Space Telescope for å lete etter mørk materie. På bildet ser vi fem år med data visualisert.

Foto: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Mørk materie, noe vi egentlig ikke vet så mye om, kan lære oss om inflasjonsfasen, noe vi heller ikke akkurat har stålkontroll på. Dette kommer fram i en rapport som nylig ble publisert i Physical Review Letters, og blant annet har en UiO-forsker på forfatterlista.

Litt repetisjon først:

For å få vår forståelse av Big Bang og universets utvidelse til å henge på greip har kosmologer gjort seg avhengige av inflasjonsteorien. Teorien sier at universet like etter smellet begynte å utvide seg i en voldsom fart – det vi kaller inflasjonsfasen.

Den varte ikke så lenge – etter 10–32 sekunder (32 nuller etter komma) var moroa over. I løpet av den tida tror ekspertene at universet rakk å utvide seg 1026 ganger. Universutvidelsa stoppa ikke etter det, men tempoet ble roa ned betraktelig.

Mørk materie er et konsept vi har visst om i drøyt åtti år, men vi vet fortsatt ikke hva det faktisk er for noe. Det sender ikke ut lys, og forholder seg hverken til elektromagnetisme eller den sterke kjernekrafta. Vi tror mørk materie utgjør drøyt en fjerdedel av det observerbare universet.

– Nå har vi kommet fram til at noen av disse klumpene med mørk materie har blitt danna så tidlig at de har helt spesielle egenskaper. De er såpass mye mer kompakt enn vanlig at vi burde kunne "se" dem på en eller annen måte, sier Torsten Bringmann, som er fysiker ved UiO og en av forskerne bak den nevnte rapporten.

Han forklarer at det dessverre ikke finnes indisier på at denne typen kompakte objekter faktisk eksisterer, men at funnet likevel setter nye og tydelige grenser for hvordan inflasjonsfasen kan ha fungert.

Stilig og nyttig

Selv om bevisene for kompakte klumper med mørk materies eksistens foreløpig uteblir, fungerer de nye resultatene som et proof-of-principle:

– Det går faktisk an å bruke egenskapen til mørk materie-partikler for å lære noe om inflasjon, og dette er noe helt nytt.

Fysiker Bjørn Hallvard Samset, som ikke har hatt noe med rapporten å gjøre, synes forskninga virker stilig og nyttig.

– Et resultat av den typen som både kosmologer og partikkelfysikere liker, og et jeg tipper kommer til å utnyttes til å gi enda mer kunnskap om universet etter hvert som letingen etter mørk materie blir mer og mer nøyaktig.

Bringmann forteller at det neste steget vil være å bedre forstå nøyaktig hvordan disse mørk materie-klumpene dannes, og dermed lære mer om egenskapene de har i dag.

– Da kan vi sette enda tydeligere grenser for inflasjonen enn vi har klart å gjøre til nå, og få mer eksakt kunnskap om hva som skjedde.