I dag var jeg på et foredrag om mørk materie. Det var egentlig litt vel teknisk, og jeg kjente hovedtrekkene fra før, så jeg skal ikke plage dere og meg selv med masse detaljer, men helle skrive litt lettvint om mørk materie. Det er nemlig et ganske spennende og ikke så fryktelig vanskelig tema.

For å begynne med begynnelsen må vi først spørre oss hvor idéen med mørk materie kommer fra. Det virker jo teit å dikte opp noe man ikke vet noe om bare for ytterligere å komplisere ting, og det er heller ikke det man har gjort. Man har tvert i mot gjort observasjoner som ikke stemmer helt overens med teoriene våre.

La oss for eksempel se på en spiralgalakse. En galakse holdes sammen av gravitasjon, samtidig som den roterer. Da vet vi at tyngdekraften akkurat må balansere sentrifugalkraften for at galaksen skal holde seg stabil over lengre tid. Ved å se på hvordan stjerner med ulik avstand fra sentrum av galaksen beveger seg kan vi slik regne ut massefordelingen til galaksen, og her støter vi på problemer. De fleste galakser later nemlig til å omgitt av en diger halo av et eller annet tungt noe, som typisk er større enn selve galaksen, og gjerne flere ganger tyngre enn alle stjernene i galaksen til sammen.

Det er to mulige forklaringer som popper opp. Enten er alle galakser omgitt av en diger halo av et eller annet tungt noe, eller så er det noe galt med gravitasjonsloven vår.

Hvis forklaringen er at det finnes en massiv halo rundt alle galakser må den være oppbygd av partikler med visse egenskaper. For det første, siden vi ikke kan se denne massen, kan den ikke vekselvirke noe særlig med elektromagnetisk stråling. Det er derfor det kalles mørk materie. Og for det andre, siden denne materien ikke later til å påvirke den lyse materien, kan den ikke vekselvirke noe særlig med vanlig materie.

Det finnes en rekke mulige kandidater til partikler som kan utgjøre mørk materie, og noen av dem er bedre egnet enn andre og litt forskjellig. Det finnes også et par andre ting man kan regne på som ikke later til å stemme helt med mindre det finnes mye mer masse i universet enn det vi kan se, men det skal jeg ikke ta for meg her.

Problemet med å finne slik mørk materie er naturligvis at den ikke vekselvirker i særlig grad med lys eller vanlig materie, og den er dermed vanskelig å finne i detektorer, fordi partikler som ikke vekselvirker med materien i detektoren vil typisk passere rett igjennom. Det finnes imidlertid forsøk man kan gjøre, og på foredraget i dag snakket han litt om dette.

Det morsomste var når han snakket om en eksotisk kandidat til mørk materie som kalles aksioner. Jeg aner ikke hva det er, men det burde kanskje være mulig å måle dem med et stort magnetfelt, og de kan kanskje komme fra sola fra tid til annen. Derfor lagde man et digert rør med et voldsomt magnetfelt inni, og så peker man det mot sola og håper på at noe skal skje. Ganske vittig, spør du meg.

-Tor Nordam