Mørk materie på hjemme-pc'en

Trenger du noe nyttig å bruke hjemme-pc'en til? Nå kan du hjelpe til med å finne mørk materie, og løse en av universets største gåter.

Frister det å føye navnet sitt til listen av storheter som Galileo Galilei, Isaac Newton og Albert Einstein?

"Ved å måle hvordan mørk materie bøyer lyset fra fjerne galakser, har NASA laget denne illustrasjonen av hvordan det mystiske stoffet klumper seg i universet. (Illustrasjon: NASA)"
"Ved å måle hvordan mørk materie bøyer lyset fra fjerne galakser, har NASA laget denne illustrasjonen av hvordan det mystiske stoffet klumper seg i universet. (Illustrasjon: NASA)"

Forskerne bak en ny, åpen konkurranse kan kanskje ikke love evig berømmelse. Men faktum er at alle med en brukbar datamaskin og et skarpt hode kan bidra til å løse en av universets aller største gåter:

Hva er mørk materie, og hvor i all verden befinner den seg?

Den åpne konkurransen heter The GREAT08 Challenge, og lokker med heder og ære til den som kan hjelpe forskerne.

Mystiske ingredienser

forskning.no har tidligere skrevet mye om mørk energi og mørk materie. Det skulle kanskje bare mangle, siden mesteparten av universet vårt består av nettopp disse mystiske ingrediensene.

De fleste astrofysikere og kosmologer er nemlig enige om at omlag 75 prosent av universet er bygget opp av såkalt mørk energi, mens ytterligere 20 prosent består av såkalt mørk materie.

Den delen av universet vi mennesker kan observere, som galakser, stjerner og planeter, utgjør dermed bare fem prosent av alt som finnes der ute.

Problemet er bare at ingen vet hva mørk materie og mørk energi egentlig er, og hvor i universet disse størrelsene gjemmer seg.

Forskere ber om hjelp

Men nå kan alle som har tilgang på en noenlunde kraftig datamaskin, bidra til å løse gåten.

En gruppe astrofysikere og kosmologer fra 19 forskjellige land, deriblant Norge, ber nemlig om hjelp.

Målet er å finne en bedre metode for å beregne den såkalte gravitasjonslinseeffekten.

Ruglete vindusglass

Ehh… Gravitasjonslinseeffekten??

Okei. Tenk deg at du kikker ut på en gatelykt i kveldsmørket gjennom et tykt, ruglete vindusglass.

"- Deltakerne i konkurransen kan hjelpe oss med å besvare fundamentale spørsmål. Mørk mateire og mørk energi er hovedspørsmål innenfor for kosmologien, sier forsker Håkon Dahle ved Institutt for astrofysikk ved UiO."
"- Deltakerne i konkurransen kan hjelpe oss med å besvare fundamentale spørsmål. Mørk mateire og mørk energi er hovedspørsmål innenfor for kosmologien, sier forsker Håkon Dahle ved Institutt for astrofysikk ved UiO."

Det er lett å se for seg at det ruglete vindusglasset vil forvrenge lyset, slik at gatelykten ser skakk og litt rar ut.

Den samme forvrengende effekten har også mørk materie på lyset som når oss fra fjerne galakser.

Gravitasjonskraften i den mørke materien pirker og drar i lyset på sin vei over verdensrommet. Observert fra vår del av universet vil dermed fjerntliggende galakser se ørlite grann skeivere ut enn de egentlig er.

Det er dette som kalles gravitasjonslinseeffekten.

Røper mørk materie

For astrofysikere og kosmologer er denne effekten svært velkommen. Den avslører nemlig tilstedeværelsen til den ellers usynlige mørke materien.

Akkurat som forvrengningen av lyset fra gatelykten røper noen av egenskapene til det ruglete glasset, vil forvrengningen av lyset fra fjerne galakser også kunne røpe noe om egenskapene til mørk materie.

Klumper i grøten

Graden av galakseforvrengningen vil typisk være rundt én prosent. Men det viktige poenget er at graden av forvrengning vil variere ørlite grann når man ser i forskjellige retninger på himmelen.

Forskerne forklarer dette med at mørk materie ikke er jevnt fordelt i universet, men ligger spredt omtrent som klumper i en grøt.

Ved å analysere i hvilke himmelretninger gravitasjonslinseeffekten er størst, vil man også kunne danne seg et slags kart over hvor på himmelen det finnes mest mørk materie.

Knappenålshoder

- Problemet er bare at de fjerntliggende galaksene er veldig små og utydelige på bildene. Derfor er det vanskelig å få til en nøyaktig måling av lysforvrengningen, forklarer Håkon Dahle ved Astrofysisk institutt ved Universitetet i Oslo.

Det blir litt som å se på et utall tilsynelatende prikk like knappenålshoder, og forsøke å finne en forskjell mellom dem. 

Og det er altså her all verdens dataamatører kommer inn i bildet. Den utlyste konkurransen går rett og slett ut på å lage et nytt dataprogram, som kan avdekke gravitasjonslinseeffekten med større presisjon enn man klarer i dag.

Millioner av galakser

- For å løse denne oppgaven trengs ingen spesiell kunnskap om astrofysikk eller kosmologi. Derimot trenger vi folk som har kompetanse om bildeanalyse og statistikk, sier Håkon Dahle, som er den eneste norske forskeren bak konkurransen.

Utfordringen er stor. For å finne ut mer om hvor i universet det finnes mørk materie, må nemlig mange millioner nesten prikk like bilder av fjerne galakser sammenliknes.

På konkurransesiden er det lagt ut i underkant av 30 millioner bilder av simulerte galakser, som fritt kan lastes ned og brukes som råmateriale. 

Stor betydning

Konkurransen varer fram til 30. april 2009. Men bidragene vil fortløpende bli publisert på konkurransesiden.

- Dermed kan man hele tiden følge med på hvem som ligger best an, sier Håkon Dahle til forskning.no.

Forskerne sitter selv med fasiten for selve testmaterialet, og vil enkelt se hvem som kommer nærmest.

Og de lover at det vil få stor betydning hvis noen klarer å forbedre dagens metoder.

På peishyllen

- Romfartsorganisasjonene NASA og ESA har planer om å sende opp nye satellitter for å samle inn bilder av fjerntliggende galakser. Men før det satses på et slikt prosjekt, er det viktig å vite at bildene kan analyseres på en effektiv måte, sier Dahle.

Den som stikker av med seieren vil bli bedt om å beskrive metoden som er brukt.

- Vedkommende kan regne med mye omtale og mange siteringer i vitenskaplige tidsskrifter, lover Håkon Dahle.

Kanskje vil det ikke være nok til å havne på peishyllen sammen med bystene av Galilei, Newton og Einstein. Men et aldri så lite bidrag til å løse en av universets største gåter er da heller ikke noe å kimse av, det heller?

Gå til konkurransesiden til The GREAT08 Challenge.

Powered by Labrador CMS