I løpet av det siste tiåret har man oppdaget at de ørsmå, subatomære partiklene vi kaller nøytrinoer faktisk har en liten masse. I 1998 oppdaget man dessuten at Universet utvidet seg med stadig større hastighet.

En ny teori kobler disse viktige oppdagelsene sammen. Forskere ved University of Washington skriver i en pressemelding at nøytrinoene spiller en rolle for den såkalte mørke energien.

Da man fant ut at Universet ekspanderte, lurte man på hvorfor. “Mørk energi” ble introdusert som et navn på noe man ikke forstod og noe man ikke hadde observert. Men mørk energi ble navnet på det som dyttet Universet fra hverandre.

I følge pressemeldingen var mørk energi nesten ikke til stede i det tidligste Universet, men skal nå utgjøre nær 70 prosent av den samlede energien, i følge en Big bang-modell.

Acceleron

Forskerne fra Washington introduserer en ny partikkel de kaller acceleron. I deres teori påvirker nøytrinoer og acceleroner hverandre gjennom en ny kraft.

Denne nye kraften skaper en spenning som resulterer i en raskere utvidelse av Universet. Forskerne mener at både nøytrinoer og acceleroner er komponenter i den mørke energien.

Nøytrinoer

Nøytrinoer skapes i store mengder ved atomreaksjonene som skjer inne i Solen og lignende stjerner. Milliarder av dem flyr gjennom deg og meg hvert sekund.

Men de har ingen elektrisk ladning, så vi merker dem ikke. Derfor samvirker de også svært svakt med materien de farer i gjennom, om de da i det hele tatt gjør det.

I følge den nye teorien er samvirkningen mellom acceleroner og omgivelsene enda svakere.

- Det er derfor selv avanserte detektorer ennå ikke har oppdaget dem, sier fysikkprofessor Ann Nelson.

Kan utforskes ved eksperimenter på jorden

Forskerne tror acceleronene skaper en kraft som påvirker nøytrinoene, og den kraften tror Nelson man kan oppdage.

- Det er mange modeller av mørk energi, sier hun.

- Men mange av disse er begrenset til kosmologi og målinger av Universets ekspansjon. Det innebærer målinger av svært fjerne objekter og dermed blir det vanskelig å få til nøyaktige målinger.

- Dette er den eneste modellen som gir oss en mulighet til å utføre eksperimenter her på Jorden for å finne kraften som skaper den mørke energien. Og det kan vi gjøre ved å bruke eksisterende eksperimenter med nøytrinoer, sier Nelson.

Forskerne sier at nøytrinoets masse kan skifte i forhold til omgivelsene det passerer gjennom, på den samme måten lys kan forandre seg om det passerer gjennom luft, vann eller et prisme.

Hvis nøytrinoene spiller en rolle i dannelsen av mørk energi kan det tyde på en kraft som kan løse problemer med forskjellige eksperimenter, sier Nelson.

Utvidelsen vil bremse opp, men aldri stoppe

Fysikere har diskutert hvorvidt Universet kommer til å fortsette å utvide seg i det uendelige, til alt er så spredt at man ikke en gang kan se andre stjerner. Eller om utvidelsen ville bremse, stoppe og til slutt snu så det til slutt faller sammen i et “Big crunch”.

- I vår teori vil nøytrinoene til sist komme for langt fra hverandre og bli for massive til å bli påvirket av den mørke energien. Så den akselererende utvidelsen av Universet vil stoppe. Universet vil da fortsette å utvide seg, men i stadig langsommere tempo, sier Nelson.

Teorien skal publiseres i et kommende nummer av Physical Review Letters. Og det ser vi frem til. Pressemeldingen er nemlig så kort at den etterlater seg flere spørsmål enn svar.

Pressemelding:

New theory links neutrino’s slight mass to accelerating universe expansion

Lenker:

Neutrinos linked to accelerating universe (her finner du også en illustrasjon av universets utvidelse til nå)

Acceleron, anyone? (med illustrasjon av de forskjellige bestandeler Universet er bygget opp av)

Nøytrino

Universet

Neutrino

Universe

Accelerating universe

Dark energy

Big bang

Big crunch