Vi har alle hørt om mørk materie - det mystiske "stoffet" i kosmos som hittil ikke har blitt oppdaget direkte, men kan utledes av dens gravitasjonseffekt på "normal" (det forskere kaller "baryonisk") materie. Astronomer vet at det er viktig og at det spiller en rolle, men hva er den rollen?
I vårt univers oppveier mørk materie normal materie - hverdagen vi ser rundt oss med en faktor 6 til 1. Tyngdeeffekten av alt det materien holder galakser og galakse klynger sammen. Hver galakse er omgitt av en glorie av mørk materie som veier like mye som en billion soler og strekker seg i hundretusener av lysår.
Det største spørsmålet om mørk materie er: hva er det laget av? Er det den såkalte "varme" mørke saken? Eller "kald" mørk materie? Astronomer prøver fortsatt å finne ut av det. Mørk materie kan ikke sees, føles, smakes, luktes eller avbildes. Det kan imidlertid oppdages av dets innflytelse på annet materiale i universet. Dette inkluderer gravitasjonstrekket. Men det er andre aspekter ved mørk materie enn forskere fortsatt oppdager og forklarer. Når de først har fått et godt inntrykk av hva det faktisk er, det vil si hvilke partikler det er laget av, vil de kunne karakterisere det mer fullstendig. Det er bare et spørsmål om tid før det skjer.
Galakser, Dark Matter og Black Holes
Astronomer vet visse ting om galakser: de har stjerner, planeter, tåker, sorte hull og mye mørk materie. Hver massive galakse har en svart hull i sentrum. Jo heftigere galaksen, jo større er det sorte hullet. Men hvordan henger de to sammen? Tross alt er det sorte hullet millioner ganger mindre og mindre massivt enn hjemmegalaksen. Astronomer studerer fotballformede samlinger av stjerner kalt elliptiske galakser for å forstå sammenhengen mellom en galakse og dets sorte hull. Det viser seg at den usynlige hånden på mørk materie på en eller annen måte har innflytelse på svart hullvekst og dannelsen av galakser. Eksistensen av denne saken som vi ikke kan se eller berøre ble først postulert av astronomen Fritz Zwicky på begynnelsen av 1900-tallet, og senere observert og bekreftet av et team av observatører ledet av astronomen Vera Rubin.
Elliptiske galakser er omtrent eggformede samlinger av stjerner med svarte hull i hjertene. Forskere brukte stjernebevegelser som en måte å veie galaksenes sentrale sorte hull på. Røntgenmålinger av varm gass som omgir galaksen, hjalp til med å veie mørkstoff-glorie. Det viser seg at jo mer mørk materie en galakse har, jo mer varm gass kan den holde på. Så i en galakse med en stor mørk materie "glorie" som omgir den, er forholdet mellom de to sterkere enn det mellom et svart hull og galakens stjerner.
Denne forbindelsen er sannsynligvis relatert til hvordan elliptiske galakser vokser. De danner når mindre galakser fusjonerer, og stjernene og mørk materie blandes og blandes. Fordi den mørke materien oppveier alt annet, støper den den nydannede elliptiske galaksen og styrer veksten av det sentrale sorte hullet. Fusjonen skaper en gravitasjonsplan som galaksen, stjernene og det sorte hullet vil følge for å bygge seg selv.
Dark Matter and Other Galaxies
Astronomer mistenker sterkt at mørk materie påvirker veksten av andre typer galakser også. Nyere teoretiske studier av mørk materie og dens innflytelse på objekter i galaksen indikerer at jorden selv, og kanskje til og med livet den har støtter, har blitt påvirket av den mørke saken på noen måte da vår sol og planeter reiste gjennom galaksen over hundrevis av millioner år.
Den galaktiske disken - regionen i Melkeveien Galaxy der solsystemet vårt bor - er overfylt med stjerner og skyer av gass og støv, og også en konsentrasjon av unnvikende mørk materie - små subatomære partikler som bare kan oppdages ved tyngdekraften effekter. Når Jorden (og antagelig planetariske systemer rundt andre stjerner) reiser gjennom disken, er mørk materie akkumulasjoner forstyrrer banene til langt ut kometer, sender dem på kollisjonskurs med planeter.
Dark Matter and Our Planet
Det ser også ut til at mørk materie tilsynelatende kan samle seg i jordens kjerne. Etter hvert ødelegger mørkstoffpartiklene hverandre og produserer betydelig varme. Varmen som ble skapt av utslettelsen av mørk materie i jordens kjerne, kan utløse hendelser som vulkan utbrudd, fjellbygging, reversering av magnetfelt og endringer i havnivået, som også viser topper hver 30. millioner år.
Mørk materie, ser det ut til, har mye å svare på i universet. Det er et utrolig effektivt materiale, selv om det ennå ikke er sett. Den usynlige hånden kjennes overalt.