Mörk materia, en enorm osynlig del av universum, är kanske mer "bisarr" än vad vi tror

Mörk materia representerar kanske det största kosmologiska mysteriet som forskarna ännu inte har hittat en lösning på, men en ny hypotes är att det är ännu märkligare än man tidigare trott. Låt oss se varför.

Simulering av mörk materia, de oväntade resultaten

United States Department of Energy/Wikimedia commons - Public domain

Mysterierna och gåtorna i kosmos blir alltmer invecklade och astronomer har nu kommit fram till ännu en teori: mörk materia kan vara ännu mer "bisarr och märklig" än man tidigare trott. Mariangela Lisanti, teoretisk partikelfysiker från Princeton University, New Jersey, har studerat vår galax under en tid och har nu oväntat upptäckt att Vintergatan är väldigt bräcklig.

Lisanti utförde en simulering med modeller relaterade till vår nuvarande kunskap om universums bildande vad som skulle hända om mörk materia, som tros representera cirka 85% av all materia i universum, betedde sig på ett annat sätt och var mer oförutsägbar och komplex än vad forskare tidigare trott. Så, under simuleringen, ersatte hon en liten del mörk materia med en mindre enkel. Med ett oroande resultat:

"Vi trodde att genom att lägga till bara 5% skulle allt gå bra. Och sedan förstörde vi helt enkelt galaxen" säger hon.

Mörk materia, möjliga alternativteorier

Med andra ord en förödande effekt. På 80-talet antydde astronomiska studier att mörk materia var en enda sorts partikel som inte interagerar med sig själv och att den förflyttades långsamt. Men denna partikel har trots fysikens enorma ansträngningar, aldrig hittats. Och detta kan bero på en enkel anledning: mörk materia är inte det vi tror att det är, inte heller det vi föreställer oss.

Sålunda har de senaste galaktiska anomalierna fått forskare att utvärdera möjliga alternativ. Mörk materia kan istället involvera självinteraktion, vara uppbyggd av enkla subatomära partiklar som studsar av varandra, eller vara mer komplex, sammansatt av en blandning av varma och kalla mörka element eller grupper av mörka partiklar som bildar stjärnor, atomer och galaxer. Möjligheterna är så stora att det är en ofattbar utmaning att upptäcka dem.

Det forskare kan bekräfta är att endast 5% av universum är synlig vilket inkluderar Jorden, solen, galaxer och stjärnor. Resten består av 68% mörk energi, en kraft som stöter bort gravitationen, och 27% kall, osynlig mörk materia.

Mysteriet med mörk materia i bildandet av galaxer

Smithsonian Institution/Wikimedia commons - Public domain

Simuleringen som Lisanti och hennes team utförde visade att förändring på 5% av kall mörk materia gjorde den mer komplex och äventyrade bildandet av vår galax. 

"Jag tycker att det var en intressant upptäckt. Vi måste vara mer försiktiga när vi tänker på nya modeller. Det är inte nödvändigt att lägga till många andra former av mörk materia till modeller för att verkligen förvirra astrofysiken" säger den teoretiska fysikern.

Mysteriet med mörk energi har därför ännu inte avslöjats, medan andra forskare försöker identifiera de många möjliga interaktionerna mellan partiklar och mörka materiakrafter som leder till bildandet av galaxer. Vi vet fortfarande inte exakt vad mörk materia är, vars existens föreslogs för första gången 1933 av astronomen Fritz Zwicky, men som bekräftades först på 70-talet. Genom att följa datorsimuleringarnas väg kanske den osynliga delen av vårt universum äntligen avslöjas.