Forskerne har visst om mørk materie i drøyt 80 år, men har fortsatt ikke klart for seg hva det egentlig er for noe. De leter etter materie som har helt andre egenskaper enn de stoffene vi kjenner til, noe som gjør jakten vanskelig.

• Les også: – Mørk materie er det neste virkelig store mysteriet som løses

Nå har en grupper forskere fra USA, Japan, og Israel foreslått en type mørk materie som forholder seg til den sterke kjernekraften og dermed kan klumpe seg sammen til såkalte pioner, en elementærpartikkel med masse cirka 270 ganger elektronets masse. Dette er langt mer familiær oppførsel.

– Vår teori er basert på en mekanisme vi allerede vet finner sted, sier Eric Kuflik, en av forskerne, til LiveScience.

Simp, ikke wimp

Men først, la oss friske opp hva forskerne egentlig tror de vet om mørk materie. Fysiker Bjørn Samset ved Cicero forklarer det på denne måten:

– Mørk materie er en eller flere typer partikler som kan skapes ut fra vanlige partikler, men som vi nesten ikke kan merke når de først er der. De ble dannet under Big Bang, sammen med alle de andre partiklene i universet, men siden det har de bare blitt svevende rundt der ute. Siden de er så slappe til å reagere med vanlig stoff, ble de ikke med når stjerner og galakser ble dannet, men danser bare rundt oss som tynne skyer av så å si usynlig tåke.

For at forestillingen vi har om mørk materie skal stemme med virkeligheten vi forholder oss til, har vi tillagt det mystiske stoffet noen egenskaper: Partiklene kan ikke merke den sterke kjernekraften eller elektromagnetisme. De kan derimot merke den svake kjernekraften og tyngdekraften. De er altså WIMP-er (weakly interacting massive particle).

For at alt skal gå opp, er det innført et nytt prinsipp: Mørk materie-partikler får ikke lov til å bli «vanlige» partikler.

• Les også: 13,8 milliarder år på tre minutter

Det nye forslaget går ut på å la mørk materie merke den sterke kjernekraften. Eller SIMP-er (strongly interacting massive particle).

– Mindre eksotisk

– Dette høres ut som en subtil endring, og det er det også, men konsekvensen er spennende: Plutselig kan mørk materie få lov til å være partikler som ligner veldig på de vi alt kjenner, et sett med nye kvarker, for eksempel, sier Samset.

De to rapportene, som er publisert i Physical Review Letters, viser at eventuelle mørk materie-kvarker kan klumpe seg sammen til større partikler som kalles pioner, noe som da i prinsippet kan forklare det vi observerer av mørk materie.

• Les: LHC klar for ny oppstart

– Forskerne har klart å finne opp en mulig type mørk materie som bryter et av prinsippene vi trodde den måtte ha og dermed gjort det mulig for den å være litt mindre eksotisk enn vi trodde. Dette er spennende og bør absolutt følges opp, sier Samset.

Referanser:

Yonit Hochberg mfl: Model for Thermal Relic Dark Matter of Strongly Interacting Massive Particles. Physical Review Letters, juli 2015, doi: 10.1103/PhysRevLett.115.021301. Sammendrag

Yonit Hochberg mfl: Mechanism for Thermal Relic Dark Matter of Strongly Interacting Massive Particles. Physical Review Letters, oktober 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.171301. Sammendrag