Paradigmeskift: Sådan kan vi også lede efter mørkt stof
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Paradigmeskift: Sådan kan vi også lede efter mørkt stof

Vi skal stoppe med at lede efter mørke partikler og i stedet lede efter mørk stråling, foreslår forskere fra SDU og Los Alamos.

Man har siden 1970’erne forsøgt at lede efter mørkt stof. I rummet, i øde miner på Jorden og 170 meter under Frankrig og Schweiz. Men uden held.

Det usynlige stof vurderes til at udgøre fem gange så meget i Universets masse som almindeligt stof og gennemstråler Jorden hvert eneste sekund. Det på trods, har det i flere årtier ikke været muligt at komme i nærheden af det stof, som betyder, at du kan læse denne artikel netop nu. Alligevel leder vi ufortrødent med de samme metoder år efter år.

»Den hellige gral er at detektere mørkt stof og beskrive det som elementarpartikler, og det kan vi ikke med de observationer, vi har nu. Derfor skal vi bruge noget nyt,« fortæller Mads Toudal Frandsen, der er partikelfysiker og lektor ved Center for Partikelfysik og Kosmologi på Syddansk Universitet.

Læs også: Astronomer: Mørkt stof har sandsynligvis sin egen naturkraft

Han har sammen med Ian Shoemaker, der er postdoc ved samme center på SDU og John F. Cherry, der er postdoc ved Los Alamos National Laboratory i USA udtænkt en ny metode til at detektere mørkt stof. I stedet for at lede efter mørkt stof i form af partikler, skal vi lede efter såkaldt mørk stråling.

Mørkt stof bliver til mørke fotoner

I dag foregår meget af eftersøgningen af mørkt stof med standardiserede eksperimenter, hvor man eksempelvis bruger tunge grundstoffer som xenon (Se faktaboks). Stoffet bliver holdt i absolut ro og skærmet for radioaktiv stråling i eksempelvis miner – og så venter man. Venter på, at der skal komme en partikel af mørkt stof hamrende igennem det tunge grundstof, der efter mødet vil rykke sig og dermed bevise eksistensen af mørkt stof.

Men, hvad nu hvis mørkt stof slet ikke vekselvirker med ’vores’ stoffer på en måde, så man kan se det? Det er udgangspunktet i Mads Toudal Frandsen og de andre forskeres antagelse.

Læs også: Jagten på mørkt stof foregår dybt nede i jorden

»Folk taler om mørkt stof som en enspænder, men hvad nu hvis mørkt stof er et mere socialt væsen, og der er flere partikler i den ’mørke verden’? Så er vi nødt til at lede efter de andre partikler også,« siger han.

De andre partikler, der skal ledes efter, er dem, der opstår, når to partikler af mørkt stof mødes og annihilerer. Ifølge Mads Toudal Frandsen vil det møde skabe en slags mørk foton, der kan udsende mørk stråling. Det er altså denne stråling, vi nu skal prøve at lede efter, hvis det står til Mads Toudal Frandsen og hans forskerhold.

»Det er ikke en skør antagelse, for der kunne sagtens være mere end én elementarpartikel, desuden er der andre grunde til at tage denne idé alvorligt. De andre eksperimenter har ledt efter mørkt stof så længe, at vi er ved at nå et punkt, hvor man burde have opdaget noget,« argumenterer han.

Standard detektorer kan bruges til nye eksperimenter

Det er ifølge Mads Toudal Frandsen altså på tide, at vi prøver noget nyt. Det betyder dog ikke, at alle eksperimenter skal skrottes.

Læs også: Nu optrappes jagten på mørkt stof

Deres nye metode til at detektere mørk stråling kan nemlig nemt anvendes sammen med de detektorer, man allerede bruger i minerne. De er med tiden blevet så følsomme, at de formentlig vil være i stand til at opfange den mørke stråling. Det kræver dog, at man skifter de tunge grundstoffer ud med et let grundstof som silicium.

Det lette grundstof vil nemmere reagere med mørk stråling, hvis det skulle finde på at lægge vejen forbi en af de miner, hvor der er opsat detektorer.

»Det ville være en ønske-situation, hvis vi kunne motivere et nyt eksperimentalt program til at lede efter mørkt stof baseret på vores metode,« siger Mads Toudal Frandsen.

Paradigmeskifte i eftersøgningen på mørkt stof

Den nye metode er for nyligt publiceret i det videnskabelige tidsskrift Physical Review Letters og er sammen med andre up coming metoder med til at puffe til de gamle standardiserede eksperimenter. Et paradigmeskifte er på vej.

»Mine kolleger og jeg er ikke overbevist om det her paradigme, for der er gode grunde til at betvivle det. Sådan er det oftest i videnskaben. Vi guides af forskellige teoretiske motivationer, og nu har vi brug for nye data, og derfor er vi nødt til at tænke i nye metoder,« siger Mads Toudal Frandsen.

Men uanset om Mads Toudal Frandsen og de to andre forskeres metode kommer i brug, er der uden tvivl en stor interesse for at finde ud af, hvad det er for usynlige kræfter, der tilsyneladende har så stor betydning for vores eksistens.

»Mørkt stof har enorm betydning for dannelsen af galakser som vores mælkevej, der ikke ville være dannet sådan, som vi observerer dem i dag, uden mørkt stof. Derfor er det så frustrerende, at vi ikke kan se det, og det er umuligt at spå om, hvad det kan åbne op for, hvis vi detekterer det. Lige nu er det bare som en rød klud foran ansigtet,« afslutter Mads Toudal Frandsen.

Kommentarer (6)