Tok Albert Einstein feil?

I 2011 gikk Nobelprisen i fysikk til de tre astrofysikerne Saul Perlmutter, Adam Riess og Brian Schmidt. De to første fra USA, og sistemann fra Australia.

Vitenskapsmennene har oppdaget det som regnes som et av de største gjennombruddene i teoretisk astrofysikk på mange år, nemlig at universet akselererer - ikke sakker opp slik man tidligere har trodd, skriver Illustrert Vitenskap.

Det var Saul Perlmutter som startet det hele da han tilbake i 1988 begynte å studere lyset fra fjerne supernovaer av typen Ia. Seks år senere tok Adam Riess og Brian Schmidt opp tråden, og de to teamene skal etter sigende ha knivet om funnene.

Begge teamene forventet at akselerasjonen av universet avtok på grunn av gravitasjonen mellom galaksene, en av konsekvensene av Einsteins generelle relativitetsteori. Begge teamene kom imidlertid til samme konklusjon: Antakelsen var feil, universet utvider seg stadig raskere.

Einsteins største feiltakelse?

På bakgrunn av Einsteins teori fra 1915 har man trodd at den eneste langtrekkende naturlige kraften som kunne påvirke utviklingen av universet, var gravitasjonen. Derfor forventet man altså at galaksene ville trekke på hverandre, og dermed sakke ned farten på universets utvidelse etter big bang.

Nøyaktig hva som er feil, vet vi ennå ikke. Vi vet rett og slett ikke hva denne frastøtende kraften er, og omtaler den kun som «mørk energi».

En kan dermed stille seg spørsmålet om dette er Einsteins største feiltakelse - eller om han hadde rett hele veien.

Einstein snakket selv om en frastøtende energi. Bakgrunnen hans var at universitet verken utvidet seg eller trakk seg sammen. Dermed måtte det eksistere en kraft som motvirket gravitasjonen. Einstein snakket om «den kosmologiske konstanten».

Da Edwin Hubble oppdaget at universet ikke var statisk i 1929, men utvidet seg, trakk Einstein selv «den kosmologiske konstanten» ut av ligningene i relativitetsteorien, og omtalte siden dette for sine største feiltakelse. Med oppdagelsen av det akselererende universet, kan det imidlertid se ut til at Einstein var inne på noe, skriver Illustrert Vitenskap.

Hva er «mørk energi»?

Ifølge Wikipedia er mørk energi en hypotetisk form for energi som gjennomsyrer alt rom og bidrar til å øke universets ekspansjonsrate. Hypotesen om mørk energi er den mest brukte måten å forklare nyere observasjoner som antyder at universet utvider seg raskere og raskere.

I kosmologiens standardmodell utgjør mørk energi rundt 74 prosent av all masse/energi, eller 74 prosent av universets «innhold» om man vil. Mørk materie utgjør 22 prosent mens bare 4 prosent er vanlig materie.

22-åring løste «universmysterium»

Helt siden den sveitsiske astrofyskeren Fritz Zwicky i 1933 beregnet at Comahopen, en galaksehop som kan ses i stjernebildet «Berenikes hår», måtte ha 400 ganger mer masse enn hva som kunne observeres, har vitenskapsmenn strevd med det såkalte «manglende masse»-problemet - eller mørk materie.

Forskerne har forstått at universet inneholder mer masse enn hva som er synlig i planter, stjerner og andre objekter, men det har ikke klart å finne slik masse.

Helt til 22 år gamle Amelia Fraser-McKelvie begynte å lete. Den australske studenten skal ha løst mysteriet i løpet av et par sommeruker, skriver den britiske avisen Daily Mail.

Hun studerer egentlig romfartsteknikk, og var kun utplassert ved Monash University's School of Physics. Her brukte hun røntgenstråler til å undersøke galaksefilamenter. Innen kosmologi er filamenter de største kjente strukturene i universet. Ifølge Wikipedia er de trådlignende strukturer med en typisk lengde på 70 til 150 megaparsec, og utgjør grensene mellom tomrommet i universet.

Det var antatt at mørk materie ville ha lav tetthet, men høy temperatur - noe som i teorien skulle gjøre massen mulig å observere ved bølglengden til røntgenstråler. Noe som altså stemte.

Ved å undersøke data forskerne allerede hadde samlet inn og undersøkelsen til den unge studenten, oppdaget teamet at mørk materie var tilstede i filamentene.

Astrofysikeren Kevin Pimbblet ved Monash-universitetet forteller at forskere har vært klar over mørk materie de siste tiårene, men at teknologien for å finne slik masse har vært tilgjengelig først de siste årene.

- Vi visste ikke hvor den ble av, men nå gjør vi det, takket være funnene til Amelia, forteller han ifølge Daily Mail.

Pimbblet tror oppdagelsen vil føre til utviklingen av spesialkonstruerte teleskop som kan brukes til å studere mørk materie nærmere.

Oppdagelsen har gjort Fraser-McKelvie til en kjendis i enkelte miljøer i Australia, og blir hyllet som en av landets meste spennende studenter. Arbeidet hennes er publisert i det ærverdige tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - et av verdens eldste og mest prestisjetunge vitenskapelige magasiner.