Mörk materia = antimateria?

Jag läser i Joanna Roses bok Kosmiskt pussel att forskarna dels undrar varför det saknas antimateria i universum, dels inte vet vad mörk materia består av. Skulle mörk materia kunna vara den försvunna antimaterian?

/Lars Lauren

Publicerad

Gåtorna om antimateria i universum och vad den mörka materien består av är fortfarande olösta.
Bild: X-ray: NASA / CXC / ITA / INAF/ J.Merten et al, Lensing: NASA / STScI; NAOJ / Subaru; ESO / VLT, Optical: NASA / STScI / R.Dupke

Det korta svaret på denna fråga är nej. Mörk materia kan inte vara antimateria. Mörk materia behövs när vi vill använda Einsteins relativitetsteori för att beskriva till exempel hur galaxer bildas och roterar. Det behövs betydligt mer gravitation i dessa system än vad den synliga materien ger upphov till. Om gravitation från mörk, det vill säga osynlig, materia tas med går ekvationerna däremot ihop. Troligen består den mörka materien av långlivade, oladdade, massiva partiklar, men vi vet inte säkert. Däremot vet vi att fördelningen av mörk materia i hög grad följer fördelningen av synlig materia.

Antimateria, å andra sidan, är ett slags spegelbilder av välkända partiklar som elektroner och kvarkar. Precis som vanlig materia är antimateria synlig, och kan detekteras i teleskop eller partikeldetektorer. Om en partikel och en antipartikel krockar, så förintas de och konverteras till ljus. Både synligheten och instabiliteten i närheten av vanlig materia gör att antimateria är en dålig kandidat till mörk materia.

Varför säger vi då att det saknas antimateria i universum? Jo, kvantmekanikens lagar behandlar partiklar och antipartiklar på ett symmetriskt sätt, och i de flesta partikelexperiment skapas de i lika mängd. I universum ser vi däremot bara materia. Vi behöver alltså förstå de reaktioner som bryter symmetrier och ger upphov till en obalans mellan materia och antimateria, och mycket modern forskning fokuserar på denna fråga.

/Magdalena Larfors, forskare i teoretisk fysik, Uppsala universitet

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

10 nummer om året och dagliga nyheter på webben med vetenskapligt grundad kunskap.

Beställ idag
Publicerad

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor