Elementarpartikler

Af lektor Jes Madsen, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet

Det mørke stofs natur kendes ikke, men noget tyder på, at der ikke alene er tale om almindeligt stof bestående af atomer. Dels er atomart stof temmelig umuligt at „gemme væk" i så store mængder, uden at det udsender lys eller anden elektromagnetisk stråling. Dels passer Big Bang grundstofdannelsen kun med det omtalte, meget lille indhold af atomart stof i universet. Hvad det mørke stof så er, vides ikke. Men mange kandidater, specielt elementarpartikler produceret under de ekstreme forhold ved Big Bang, har været foreslået.

Et eksempel er en af de tre neutrinotyper, som vides at være produceret i antal omtrent som antallet af de fotoner (lyskvanter), man kan observere og „tælle" i baggrundsstrålingen. Det svarer til 1-10 milliarder neutrinoer pr. atom. Og det betyder, at en neutrinomasse på blot et sted mellem en milliardedel og en timilliardedel af brintatomets masse ville gøre neutrinoerne til lige så store massebidragere i universet som atomerne. Blandt andet derfor forsøger man ihærdigt eksperimentelt at få bestemt neutrinoernes masse – endnu dog uden resultat.

Måske findes der tilmed mørkt stof i så store mængder, at universets massefylde overstiger den kritiske massefylde. Det er ikke klart fra observationerne endnu. Men skulle det vise sig at være tilfældet, vil universet være endeligt (som en ballonoverflade), og massetiltrækningen mellem galakserne m.v. vil være stor nok til om mange milliarder år at standse universets nuværende udvidelse og afløse den med en sammentrækning mod et „omvendt" Big Bang, The Big Crunch, hvorunder alt på ny vil blive klemt sammen i et inferno af høj tæthed og temperatur.