Hvad er Dark Matter?

Mørkt stof er en mystisk form for stof, der udøver tyngdekraftseffekter på almindeligt stof, men ikke kan observeres på andre måder. Mens konventionelle stofskyer kan detekteres gennem deres stjerneaktivitet, lysspredning, radioemissioner og andre midler, er mørke stofskyer usynlige for langt de fleste af vores instrumenter. Alligevel udgør de 90% - 99% af sagen i universet.

I 30'erne udførte astronomerne Fritz Zwicky og Sinclair Smith en analyse af hastigheden af ​​galakser inden for de store galaktiske klynger Jomfru og koma. De opdagede, at alle galakser bevægede sig mellem ti og hundrede gange hurtigere end de burde være, i betragtning af estimaterne baseret på observeret stjernetæthed. Noget uset genererede ekstra tyngdekraft.

Selvom Zwicky og Smiths oprindelige observationer så ud til at give stærk dokumentation for mørkt stof, var ikke alle kosmologer overbeviste. Fordi disse galaktiske klynger var så langt væk, var det svært at nøjagtigt måle de uafhængige hastigheder i hver galakse på en tidsplan på blot årtier. Stærkere bevismateriale kom i 70'erne, da forskere som Rubin, Freeman og Peebles begyndte at analysere galaksers rotationskurver. Stjerner i spiralgalakser, som vores helt egen, bevægede sig hurtigere omkring den galaktiske kerne, end deres observerbare masse antydede.

Det blev til sidst opdaget, at alle galakser indeholder halo af mørke stoffer, der strækker sig langt ud over grænserne for galaksen, der er indikeret gennem et teleskop. Disse haloer antages at være sammensat af MACHO'er (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) og WIMP'er (Weakly Interacting Massive Particles). MACHO'er teoretiseres for det meste at være sorte huller og brune dværge (udbrændte stjerner). De består af konventionel eller baryonisk sag - de atomer, vi er bekendt med, kun stærkt komprimeret. WIMP'er siges at være ikke-baryoniske former for stof, svagt interagerende partikler, der bevæger sig i relativistiske hastigheder. Den mest sandsynlige kandidat til WIMP'er er neutrino og dets kusiner.