Vad är Dark Matter?

Mörk materia är en mystisk form av materia som utövar gravitationseffekter på vanlig materia men inte kan observeras på något annat sätt. Medan konventionella materia-moln kan upptäckas genom deras stjärnaktivitet, ljusspridning, radioutsläpp och andra medel, är mörk materia moln osynliga för de allra flesta av våra instrument. Ändå utgör de 90% - 99% av materien i universum.

På 30-talet utförde astronomerna Fritz Zwicky och Sinclair Smith en analys av galaxernas hastighet inom de stora galaktiska klusterna Virgo och Coma. De upptäckte att alla galaxer rörde sig mellan tio och hundra gånger snabbare än de borde vara, med tanke på uppskattningarna baserade på observerad stjärndensitet. Något osynligt genererade ytterligare tyngdkraft.

Även om Zwicky och Smiths initiala observationer tycktes ge starka bevis för mörk materia, var inte alla kosmologer övertygade. Eftersom dessa galaktiska kluster var så långt borta, var det svårt att exakt mäta de oberoende hastigheterna för varje galax på en tidsskala på bara decennier. Starkare bevis kom på 70-talet när forskare som Rubin, Freeman och Peebles började analysera galaxernas rotationskurvor. Stjärnor i spiralgalaxer, som vår egen, rörde sig snabbare runt den galaktiska kärnan än deras observerbara massa skulle indikera.

Det upptäcktes så småningom att alla galaxer innehåller mörka ämnen som sträcker sig långt utanför galaxens gränser som anges genom ett teleskop. Dessa halor sägs vara sammansatta av MACHO: er (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) och WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). MACHO: er är teoretiserade för att främst vara svarta hål och bruna dvärgar (utbrända stjärnor). De består av konventionell eller baryonisk substans - atomerna som vi känner till är endast mycket komprimerade. WIMP sägs vara icke-baryoniska former av materia, svagt samverkande partiklar som rör sig med relativistiska hastigheter. Den mest troliga kandidaten för WIMP: er neutrino och dess kusiner.