I Italien och USA pågår mystiska experiment flera kilometer under jorden. Forskare har gillrat fällor som förhoppningsvis kan ge mänskligheten de första observationerna av så kallad mörk materia, något som vi inte kan observera med blotta ögat.
Mörk materia är per definition inte något som faktiskt existerar. Det är en hypotes om en tänkt form av materia, alltså det material som universum är uppbyggt av, som inte avger eller reflekterar elektromagnetisk strålning. Den kan därför inte observeras på ett normalt sätt, utan kan bara indirekt detekteras med hjälp av dess gravitationella påverkan på “vanlig” materia. Mörk materia används bland annat för att förklara fenomenet där galaxer roterar mycket fortare än vad de borde göra.
Weakly interactive massive particles
Forskare tror att omkring 85% av universums massa består av just mörk materia. Frågan om vad det faktiskt är kvarstår dock. Teorin som forskare testar nu är att mörk materia består av så kallade wimpar, weakly interactive massive particles. För att försöka ta reda på detta, något som många testat och misslyckats med tidigare, har forskare nu gillrat fällor omkring 1 400 meter under jorden.
– Vi vet att mörk materia finns och att den dominerar massan i universum. Den absolut bästa förklaringen på mörk materia är att det består av en eller flera nya partiklar, som finns överallt men väldigt sällan växelverkar med vanlig materia, säger Jan Conrad, professor i astropartikelfysik vid Stockholms universitet, till Dagens Nyheter (DN).
1,4 kilometer under marken
Jan Conrads forskningsgrupp är en av de grupper som är involverade i ett av de två pågående projekt som experimenterar med mörk materia under jorden. Anläggningen ligger 1 400 meter under markytan i Gran Sasso-laboratoriet, ungefär 12 mil nordost om Rom i Italien. Anledningen till att arbetet måste ske så långt under jord är för att störande moment som kosmisk strålning måste minimeras för att wimparna ska gå att detektera.
– Den stora utmaningen är att minimera bakgrunden av vanliga partiklar som kan krocka med vår detektor. Därför måste vi ner i en gruva så att vi kan filtrera bort så mycket kosmisk strålning som det går, och vi använder material med så låg radioaktivitet som möjligt, berättar Jan Conrad för DN.
Gigantiskt genombrott för fundamental fysik
De nuvarande experimenten kommer att pågå i flera år. Om inga framsteg görs finns det planer på en tio gånger större detektor. Om inga nya upptäckter görs tror Jan att många kommer att överge teorin om wimpar. Om de däremot lyckas hitta bevis för partiklarna i den mörka materian kommer det, enligt honom, lösa “ett av de absolut största problemen som vi har inom fundamental fysik”.