*Nettavisen* Livsstil.

Hittil ukjent partikkel kan løse mysteriet om mørk materie

Scientists have it in – the next major event to occur in our Galaxy will by a collision between the Milky Way and Andromeda galaxies. However, neither the Earth nor the Sun will be harmed in the making of the collision. And not to worry, you won’t be harmed either because it is set to happen about 4 billion years from now. The sheer idea alone that our galaxy is going to literally run into another is what makes this image the pick for 2012.

Dette bildet viser faktisk vår egen galakse Melkeveien som er på kollisjonskurs med Andromeda-galaksen. Til tross for de enorme kreftene og massene, utgjør de bare fem prosent av massen i spill. Resten tror forskerne består av mørk materie og energi. Foto: (NASA)

Ingen har så langt klart å bevise at mørk materie eksisterer. En hittil ukjent partikkel kan kaste lys over mysteriet.

10.12.19 11:55

Det er noe som ikke stemmer i universet.

Da Albert Einstein la frem sine berømte teorier på begynnelsen av 1900-tallet, snudde det opp ned på vår forståelse av verden. Men vitenskapen ble samtidig fort klar over noe underlig:

Den massen vi kan observere rundt oss i universet er tilsynelatende altfor liten i forhold til hva Einsteins teorier tilsier.

Mørk materie

For å forklare avviket ble ideen om mørk materie skapt. Det er en usynlig masse som bare må være der for at Einsteins relativitetsteori skal stemme. Sammen med mørk masse operere det vi kaller for mørk energi, som er et enda større mysterium for forskerne.

Sammenlagt må mørk masse og mørk energi stå for om lag 95 prosent av universets masse. Det vi observerer av stjerner og gass utgjør bare fem prosent.

Mørk materie er aldri blitt påvist i et laboratorium, men det er gjort flere observasjoner som tyder på at den er i spill. Blant annet roterer galakser så fort at tyngdekraften til den synlige materien ikke kan forklare hvorfor galaksene holder sammen.

Les også: Dette verdenskartet er helt feil

Klikk på bildet for å forstørre. Some of the most dramatic events in the Universe occur when certain stars die — and explode catastrophically in the process. Such explosions, known as supernovae, mainly occur in a couple of ways: either a massive star depletes its fuel at the end of its life, become dynamically unstable and unable to support its bulk, collapses inwards, and then violently explodes; or a white dwarf in an orbiting stellar couple syphons more mass off its companion than it is able to support, igniting runaway nuclear fusion in its core and beginning the supernova process. Both types result in an intensely bright object in the sky that can rival the light of a whole galaxy. In the last 20 years the galaxy NGC 5468, visible in this image, has hosted a number of observed supernovae of both the aforementioned types: SN 1999cp, SN 2002cr, SN2002ed, SN2005P, and SN2018dfg. Despite being just over 130 million light-years away, the orientation of the galaxy with respect to us makes it easier to spot these new ‘stars’ as they appear; we see NGC 5468 face on, meaning we can see the galaxy’s loose, open spiral pattern in beautiful detail in images such as this one from the NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Foto: ESA/Hubble & NASA, W. Li et al.

Det vi kan observere i universet blir forklart gjennom «standardmodellen». Her er det fire grunnleggende krefter som gjelder, tyngdekraften, elektromagnetisme, og svak og sterk kjernekraft (fargekraft).

Ny partikkel kan være oppdaget

Men nå kan forskere ved Institutt for atomforskning i Ungarn (Atomki) ha oppdaget en helt ny partikkel – X17 – som kan utgjøre en hittil ukjent femte kraft og som kan hjelpe med å forklare mørk materie.

Det skriver fysikerne Celine Boehm ved Universitetet i Sydney og Tibor Kibedi ved Australian National University i en artikkel på The Conversation.

Forskere kom på sporet av X17 i 2016 og nå har nye tester gitt mer informasjon. Kort fortalt har forskerne akselerert partikler mot hverandre i høye hastigheter, og analysert resultatet fra kollisjonen.

Det var slik en oppdaget den berømte «gudepartikkelen» Higgs boson i 2012.

Uventede resultat i flere forskjellige forsøk kan forklares med tilstedeværelse av den nye partikkelen.

Klikk på bildet for å forstørre. The Earth's limb and the atmospheric glow highlight the thin blue atmosphere back lit by the Sun's rays during a period between night and day. The light of the moon and the starry Milky Way drape the background as the International Space Station orbited 257 miles above the Pacific Ocean between Hawaii and Mexico.

95 prosent av massen i universet består av masse og energi vi ikke kan se. Hvordan denne mørke materien kommuniserer med vår verden, er en hittil uløst gåte. Foto: (NASA)

X17 regnes også for å være et boson, som har den egenskapen den har kraft. En annen viktig egenskap er at X17 later til å ha lav vekt, kun én titusendel av Higgs boson.

Partikkelen er ikke endelig bekreftet, men fysikerne avviser at de gjentatte observasjonene kan være en tilfeldighet. Funnet må likevel bekreftes av et uavhengig forskerteam.

Den manglende biten i puslespillet

Dersom X17 bekreftes, argumenterer fysikerne for at en egenskapene til lettvektspartikkelen er nettopp hva som skal til for å overføre kraft mellom partikler av mørk materie på omtrent samme måte som lyspartikler gjør for vanlig materie.

Videre kan egenskapene til partikkelen være den manglende puslespillbitene som «kan forklare hvordan mørk materie kommuniserer med vår verden», skriver Boehm og Kibedi, og avslutter:

Hvis bekreftelsen kommer, kan den neste oppdagelsen være selve mørk materie-partiklene.

Nettavisen ønsker en åpen og levende debatt.

Her kan du enkelt bidra med din mening.

Annonsebilag