Mørk materie

Mørk materie er en betegnelse innen astrofysikk for materie som ikke gir fra seg, eller reflekterer, nok elektromagnetisk stråling til å kunne oppdages direkte. I hovedsak refererer betegnelsen mørk materie til den hittil ikke identifiserte materiekomponenten som utgjør mesteparten av massen i universet. Tilstedeværelsen av materien kan utledes av dens gravitasjonelle effekt på synlig materie og på lys.

Observasjonelt bevis 
Mørk materie ble oppdaget av Jan Oort i 1932 da han studerte omløpshastigheten til stjerner i Melkeveien og fant at den synlige massen i galaksen ikke er tilstrekkelig til at stjernene er gravitasjonelt bundet til galaksen. En uavhengig oppdagelse av mørk materie ble gjort av Fritz Zwicky i 1933 da han observerte galaksene i Comahopen og fant at den synlige massen ikke var tilstrekkelig til å forklare at hopen var gravitasjonelt bundet. Den tredje viktige observasjonen av mørk materie gjorde Vera Rubin på 1960- og 1970-tallet da hun studerte rotasjonshastigheten til galakser utenfor melkeveien, og i likhet med Oort fant at rotasjonshastigheten var for stor til at gravitasjonen til den synlige materien kunne holde galaksene sammen.

Mørk materie er også observert gjennom gravitasjonslinsing som gjør det mulig å observere massefordelingen i universet uavhengig av elektromagnetisk vekselvirkning. Gravitasjonslinsing har vist at galaksehoper inneholder betydelig mer masse enn det som er synlig i form av stjerner og gass. Galaksehopen Bullet Cluster regnes som et av de sterkeste bevisene på at mørk materie er en realitet. Dette er et system som består av to galaksehoper som har kollidert. Gravitasjonslinsing viser at mesteparten av massen i systemet er separert fra mesteparten av den synlige materien.

Egenskaper 

Sammensetningen av mørk materie er ikke kjent, men det finnes mange teorier om dets sammensetning.

Den mørke materiens totale masse i universet er av en betraktelig større andel enn den del som er beskrevet av standardmodellen (den «synlige» delen). Det er anslått at den synlige delen står for omtrent fem prosent av den totale energitettheten i universet. Omtrent 25% skal være mørk materie, mens de gjenstående 70% blir kalt for «mørk energi», et enda større mysterium innen vitenskapen.

Alternative teorier 

I mangel på direkte observasjon av partiklene som er antatt å utgjøre den mørke materien, er det ikke utelukket at de astrofysiske observasjonene teorien baserer seg på må tolkes annerledes. Alternative tolkninger baserer seg stort sett på endring av hvordan gravitasjon oppfører seg over svært lange avstander. Slike teorier omtales generelt som MOdifisert Newtonsk Dynamikk (MOND).  Andre teorier om mørk materie er at det befinner seg i den såkalte «fjerde dimensjonen» og trekker objekter fra den tredje dimensjonen mot seg. det er fundert på om mørk materie kan være hoveddelen av gravitasjon i universet.

Andre innvirkninger
Mørk materie er i teorien det som bidrar med den gravitasjonskraften som mangler for å holde sammen en galakse og er det som holder dem i balanse. det er også trodd at under en kollisjon mellom to galakser er det gravitasjonen fra mørk materie som samler materien igjen og bestemmer hvilken type (utseende) galakse det blir.

Opphav 

Det er mange forskere som mener at det krever en enorm mengde energi for å komme over i den «fjerde dimensjon», det finnes ikke kjente partikler med så høy mengde energi idag, men forskere regner med at fotoner rett etter big bang skal ha hatt såpass høy energi at de brøt inn i den «fjerde dimensjon» og ble fanget der. Det er antatt at disse ble mørke (mørk materie) av hittil ukjent grunn og at det er så mange fotoner som er blitt mørke og har fått masse at man tror at forholdet mellom vanlig materie og dem er 1:4. Det er på grunn av denne høye massen at mørk materie oppnår gravitasjonskraften til å påvirke vanlig materie.

Se også 
 WIMP
 MOND

Referanser 

Kosmologi
Partikkelfysikk
Artikler i astronomiprosjektet