Hvor tungt er mørkt stof? Forskere indsnævrer radikalt det potentielle masseområde for første gang

Ved hjælp af data fra Den Europæiske Rumorganisations Gaia-satellit har forskere fra Zürich Universitet i Schweiz fundet ud af, at mørkt stof partikler enten skal være meget lette med en masse mindre end en milliardtedel af en protons eller meget tunge med en masse mere end 100 quadrillioner gange en protons.

Dette er et betydeligt gennembrud, da tidligere skøn over mørkt stofs masse har varieret fra så let som et enkelt atom til så tungt som en lille planet.

"Vores resultater udelukker en stor del af det tidligere tilladte masseområde for mørkt stof partikler," sagde Dr. Ana Bonaca, hovedforfatter af undersøgelsen, som blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.

"Dette er et vigtigt skridt fremad i vores forståelse af dette mystiske stof."

Mørkt stof menes at udgøre omkring 27% af universet, men det er aldrig blevet direkte opdaget. Forskere mener, at det er en type stof, der ikke interagerer med nogen af ​​de kræfter, som vi kender til, undtagen tyngdekraften.

Det betyder, at det er usynligt for vores teleskoper og meget svært at studere.

Forskere kan dog udlede eksistensen af ​​mørkt stof ved dets gravitationsvirkninger på synligt stof. For eksempel menes mørkt stof at være ansvarligt for galaksernes rotationskurver, som viser, at galakser roterer hurtigere, end de burde, hvis de kun var lavet af synligt stof.

Gaia-satellitten er et rumfartøj, der blev opsendt i 2013 for at måle positioner, afstande og bevægelser af stjerner i vores galakse. Dataene fra Gaia har gjort det muligt for forskere at kortlægge fordelingen af ​​mørkt stof i Mælkevejen med hidtil uset nøjagtighed.

Dette kort har gjort det muligt for universitetet i Zürich at beregne masseområdet for mørkt stofpartikler for første gang.

"Vores resultater er baseret på den antagelse, at mørkt stof består af en enkelt type partikel," sagde Dr. Bonaca.

"Hvis mørkt stof faktisk består af flere typer partikler, så kan masseområdet være anderledes."

Forskerne håber, at deres resultater vil bidrage til at indsnævre søgningen efter mørkt stof og i sidste ende føre til dets direkte påvisning.