Gleden var stor i november 2008, da en ballongdrevet partikkeldetektor (ATIC), finansiert av NASA, viste et dramatisk overskudd av høyenergipartikler som traff jorden.

Ifølge teoretikerne kan et slikt overskudd være et bevis på mørk materie - som hittil aldri har blitt observert.

Det har det imidlertid ikke blitt nå heller.

Fermi-teleskopet (Fermi Gamma-ray Space Telescope), som også tilhører NASA, har foretatt nye målinger, og forskerne som jobber med teleskopet fortalte i helgen at de ikke har fått de samme observasjonene som ATIC.

- Vi har mye mer omfattende statistikker, og kan fortelle at vi ikke ser like dramatiske trekk (som ATIC gjorde, journ.anm), sier Steven Ritz, et medlem av Fermi-teamet fra NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland, USA til nyhetstjenesten ScienceNOW.

Et tilfeldig resultat

Paul L. Schechter, professor i astrofysikk ved MIT, er ikke overrasket over Fermi-teleskopets resultater.

- Slik er det i forskningen, at et eksperiment kan gi uvanlige resultater. Og i 99 av 100 tilfeller er forklaringen på avviket helt vanlig – en glipp i eksperimentet eller en feiltolkning, forklarer han til forskning.no.

Mørk materie er det mystiske stoffet som teoretisk sett holder vår galakse sammen.

Mengden materie i galaksene er nemlig ikke stor nok til at tyngdekraften skulle hindre at de fløy fra hverandre, og forklaringen de fleste fysikere i dag mener stemmer best, er at det finnes en form for materie som gir den ekstra tyngdekraften som trengs.

Denne materien sender ikke ut elektromagnetisk stråling, og har svært liten interaksjon med vanlig stoff.

Dermed har vi foreløpig heller ikke klart å observere den.

Elektroner kan være spor av mørk materie

En av mulighetene for en slik observasjon, teoretisk sett, er å se på himmelen, slik ATIC-ballongen gjorde. Den observerte 70 partikler med en energi på mellom 300 millioner og 800 millioner elektronvolt som traff jorden.

Hvor disse partiklene kommer fra vites ikke, men en teori er at de er resultatet av en kollisjon mellom to mørk materiepartikler.

Tanken er at når to mørk materiepartikler kolliderer, blir de tilintetgjort og skaper i stedet en vanlig partikkel og en antipartikkel (for eksempel et elektron og et positron) som har en viss energi, gitt av massen til de to mørk materiepartiklene.

Dermed kan man anta, at om man observerer partikler med et høyt energinivå som man ikke kan forklare hvor kommer fra, så kan det bety at her har mørk materie tidligere kollidert og skapt dem.

Flere modeller gir flere eksperimenter

Dette er imidlertid forklaringen ut i fra én modell for hva mørk materie er og gjør. Det at det ikke innfridde forventningene, betyr derfor ikke at mørk materie ikke finnes – men heller at modellen ikke stemmer, eller at noe gikk galt med eksperimentet.

Professor Øystein Elgarøy ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo mener alle typer eksperimenter er verdifulle.

- De teoriene som gjorde at vi oppdaget mørk materie, kan bare forklare overordnede ting, som for eksempel å beregne hvor mye mørk materie som finnes, hvor den samler seg og så videre. Man må gjøre slike eksperimenter som Fermi-observasjonen og ATIC for å fastslå hva slags partikler det dreier seg om, sier han.

- Mange forskjellige modeller for hva mørk materie er, gir forskjellige eksperimenter som må gjennomføres.

ATIC er overvurdert

Professor Schechter er ikke fan av denne typen kosmisk observasjon.

- Jeg foretrekker laboratorieeksperimenter for å forsøke å observere mørk materie. Når man skal tolke kosmiske partikler er det for mange ukjente faktorer involvert.

Så ATIC-eksperimentet, som mange var så spente på, ga altså ikke de svarene man hadde håpet på. Dette er ikke overraskende for Schechter, som er glad for at resultatene fra Fermi-teleskopet er kommet.

- Dette er en viktig observasjon. Folk har generelt sett vært alt for begeistrede for ATIC, avslutter han.

Referanse:

Resultatene ble presentert på det årlige April Meeting of the American Physical Society i Denver, Colorado.

Lenke:

Science: Lights out for dark matter claim?