Gåden om mørkt stof måske nær opklaring – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2012 > Gåden om mørkt stof må...

04. september 2012

Gåden om mørkt stof måske nær opklaring

Universet består af en stor mængde usynligt stof, mørkt stof. Det fylder rummet mellem galakserne og mellem stjernerne i galakserne. Siden forudsigelsen af tilstedeværelsen af mørkt stof for mere end 70 år siden, har alverdens forskere – astronomer, kosmologer og partikelfysikere ledt efter svar på, hvad det kan være. Med de nyeste observationer fra Planck Satellitten er forskere fra bl.a. Niels Bohr Institutet måske kommet nærmere en opklaring af oprindelsen af det mystiske mørke stof.

ESA satellitten Planck blev sendt ud i rummet den
14. maj 2009. Dens mission er at observere helt
tilbage til universets barndom og måle strålingen
med en hidtil uset nøjagtighed. Satellitten hænger
ikke bare stille i rummet, men ændrer retning hver
time samtidig med, at den roterer en gang i minut-
tet om sin egen akse. Disse bevægelser gør, at
den skanner universet hele vejen rundt i løbet af
seks måneder.

Planck satellitten, der blev opsendt i 2009, har ekstremt følsomme instrumenter, der med meget høj præcision kan kortlægge stråling fra hele himmelrummet. De nyeste data fra Planck-missionen afslører usædvanlig stråling fra vores egen galakse. Det åbner for en ny retning i forståelsen af de mest fundamentale egenskaber af rummet, tiden og stofferne i universet.

Stråling fra mørkt stof

"Planck Satellitten har observeret en helt særlig stråling (lys) i radiobølgeområdet fra centrum af vores galakse, Mælkevejen. Ved at benytte forskellige metoder til at adskille bølgelængderne, har Planck forskningsgruppen været i stand til at fastslå spektret af strålingen. Strålingen har et spektrum, som har samme udformning som synkrotronstråling, dvs. elektroner og positroner, der med stor energi cirkulerer omkring de magnetiske feltlinjer i galaksens midte, og der er stærke indikationer for, at det stammer fra mørkt stof", fortæller Pavel Naselsky, professor i kosmologi i Discovery Center på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Pavel Naselsky fortæller, at førende forskere som Niels Bohr-professor Subir Sarkar har med beregninger forudsagt, at mørkt stof kan bestå af meget tunge partikler, som er omkring 10 gange så tunge som Higgs partiklen, dvs. 1.000 gange tungere end en proton. Men de har meget specielle egenskaber og vekselvirker ikke med 'normale' stofpartikler. Mørkt stof-partikler befinder sig desuden normalt meget spredt og vekselvirker heller ikke med hinanden.

Billedet viser stråling fra Mælkevejens centrum, som er
opdaget med Planck Satellitten. Det sorte område skjuler
strålingen fra den galaktiske skive, det blå-røde-hvide
område i kortets centrum er den usædvanlige stråling.

"Men vi ved fra observationer, at omkring centrum af galakser er koncentrationen af mørkt stof meget høj, og vi har en stærk påstand om, at dér kan de støde sammen, og i sammenstødet dannes elektroner og positroner. Disse elektroner og positroner begynder at rotere omkring det magnetiske felt i galaksens midte, og derved fremkommer denne meget usædvanlige synkrotronstråling.

Denne stråling har det simpelthen ikke været muligt at observere i en sådan detaljegrad før, da tidligere instrumenter ikke har været fintfølende nok. Men med Planck ses den usædvanlige stråling meget tydeligt.

"Strålingen kan ikke forklares med de strukturelle mekanismer i galaksen, og det kan ikke dreje sig om stråling fra supernova-eksplosioner. Jeg mener, at dette kan være påvisning af mørkt stof. Ellers har jeg opdaget en helt ny (og ukendt for fysikken) mekanisme for acceleration af partikler i det galaktiske centrum!" siger Pavel Naselsky, og han formoder, at allerede om få måneder vil der foreligge spændende nye resultater.

Resultaterne er publiceret i ArXiv.org. og indsendt til offentliggørelse i det videnskabelige tidsskrift, Astronomy and Astrophysics.

Artikel i ArXive >>

De synspunkter, der præsenteres i denne artikel, som ikke allerede er beskrevet  i arxiv.org/abs/1208.5483 repræsenterer ikke Planck Collaborationens opfattelse.