Forståelse af mørkt stof og mørk energi:Kosmos usynlige kræfter

NASAs Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) markerede et vandskeløjeblik i kosmologien. Ved at kortlægge den kosmiske mikrobølgebaggrund målte den universets alder, bestemte rummets krumning og afslørede, at almindelige atomer kun udgør 4,6 % af kosmos.

I modsætning hertil er resten af universet langt fra tomt. Mørkt stof tegner sig for 23,3%, mens mørk energi fylder de resterende 72,1% (NASA). Tilsammen udgør disse komponenter 95,4 % af universet – hvilket fremhæver, hvorfor mørk energi fortsat er et af de største mysterier i moderne fysik.

Den kosmiske acceleration af mørk energi

Selvom WMAP blev lanceret i 2001, dukkede ledetråden til mørk energi op to år tidligere. I 1998 observerede Hubble-rumteleskopet tre fjerne TypeIa-supernovaer, hvoraf den fjerneste eksploderede for 7,7 milliarder år siden - mere end halvvejs tilbage til Big Bang (Hubblesiten). Disse observationer viste, at universets ekspansion accelererer, i modsætning til den forventede deceleration fra tyngdekraften.

Forskere tilskriver denne acceleration mørk energi - en kraft, hvis natur forbliver ukendt. Det skal gennemtrænge det store rum for at modvirke tyngdekraftens træk.

Teorier om denne mystiske kraft

Mens dens nøjagtige identitet er uklar, eksisterer der adskillige førende teorier. Man hævder, at mørk energi er en egenskab ved selve rummet, i tråd med Einsteins kosmologiske konstant. Denne konstant, ofte omtalt som vakuumenergi, ville forblive uændret, efterhånden som universet udvider sig, hvilket giver et konstant skub mod tyngdekraften.

En anden hypotese - kvintessens - antyder, at mørk energi er et dynamisk felt, en væske med negativ gravitationsmasse (NASA). Nogle modeller udforsker også uensartede fordelinger af mørk energi eller modifikationer af vores nuværende teori om tyngdekraft.

Mørkt stof i et ekspanderende univers

I modsætning til mørk energi er mørkt stof relativt bedre forstået. Selvom det hverken udsender eller reflekterer lys, kan dets gravitationspåvirkning kortlægges gennem gravitationslinser, hvor massen bøjer lys fra fjerne galakser. Disse observationer udelukker almindeligt stof som synderen.

Potentielle kandidater omfatter supermassive sorte huller, massive kompakte halo-objekter (MACHO'er) såsom brune dværge og svagt interagerende massive partikler (WIMP'er), som ville repræsentere en oprindelig form for stof tilbage fra Big Bang.

Igangværende forskning søger at udpege den sande natur af både mørkt stof og mørk energi, som tilsammen dominerer dynamikken i vores univers.

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

Flere gode links

Kilder

• Mørk energi. NASA Goddard Space Flight Center. 29. oktober 2009. (12. april 2010)
• Mørk energi, mørkt stof. NASA Science:Astrofysik. 6. april 2010. (12. april 2010)
• Mørkt stof. NASA Goddard Space Flight Center. 3. februar 2010. (12. april 2010)
• Hubble lokaliserer fjerne supernovaer. Hubblesite.com. 18. januar 1998. (12. april 2010)
• Hvad er universet lavet af? NASA:Universe 101. 29. januar 2010. (12. april 2010)
• Wilkinson Microwave Anisotropy Probe. NASA. 2. februar 2010. (12. april 2010)