I slutet av 1980-talet gjorde Vera Rubin och Kent Ford upptäckten som många anser kvalade in för ett Nobelpris. Spiralgalaxer snurrar enligt andra naturlagar än någon hade väntat sig, och som leder till slutsatsen att galaxer inte är som någon då hade tänkt sig. Galaxer består av stjärnor och planeter och gasmoln, men till största del av en osynlig, mörk materia som ingen vet vad det är för något.
Har galaxerna alltid snurrat enligt den mörka materians logik? Det nya, överraskande svaret på den frågan – som kommer nu tack vare en omfattande studie av flera hundra avlägsna galaxer – är nej.
Ett forskarlag med Reinhard Genzel i spetsen (han som delade Crafoordpriset 2012 med Andrea Ghez för att ha avslöjat det supertunga svarta hålet i mitten av Vintergatan) ligger bakom upptäckten. De har gjort som Rubin och Ford gjorde, fast med större teleskop och bättre instrument – och med galaxer som ligger mycket längre bort.
Galaxerna som forskarna mätt upp ligger så långt bort att vi ser dem som de var när universum var en femtedel så gammalt som nu. Då var universum annorlunda. Galaxer var över lag mindre utsträckta och rörigare än de är idag. Dessutom hade de fullt upp med att bilda nya stjärnor.
Och galaxerna snurrar alltså annorlunda: Vera Rubin – som gick bort i januari – hade inte känt igen sig.
Mätningarna, gjorda med infrarött ljus, tredimensionella spektrografer och jätteteleskopet VLT i Chile, visar tack vare Dopplereffekten att de fjärran galaxernas utkanter roterar inte alls lika fort som hos vår egen Vintergata, eller andra spiraler i vår närhet. Det behövs knappt någon mörk materia alls för att förklara hur galaxerna roterar, noterar de förvånade forskarna.
Galaxernas snurrande idag (t. v.) och förr (t. h.). Klippet, av rymdkonstnären Luis Calçada, visar hur mörk materia påverkar dagens galaxer men inte deras avlägsna föregångare. (Grafik: ESO/ L. Calçada)
Vad har detta att säga om den mörka materian och dess historia? Göran Östlin, professor i astronomi vid Stockholms universitet som gärna studerar unga, ivrigt stjärnbildande galaxer, är inte redo att ifrågasätta den mörka materians existens.
När universum var ungt var galaxerna spännande ställen där gas flödade både inåt och utåt, och galaxer gick ofta samman, berättar Göran Östlin. Den vanliga materian var mer föränderlig än den mörka, och i de nya mätningarna är det ju den vanliga, ljusa materian som syns.
– Den mörka materian och den vanliga materian påverkar varandra gravitationellt. Men hos gasen väntar man sig en större aktivitet med tiden, konstaterar han.
De avlägsna galaxerna är små, ljussvaga och svåra att studera. På så långt håll ser man bara den gas som lyser i galaxernas inre delar, påpekar Göran Östlin, och även i vår del av universum är det svårt att hitta mörk materia på sådana ställen. De nya resultaten är kul, men är inga tydliga tecken på oväntade lösningar på den mörka materians gåta, menar han.
– Det är mycket observationer och ett gediget material. Men de behöver inte betyda att vi måste tänka om, säger Göran Östlin.
Läs även pressmeddelandet hos ESO (där man länkar till alla fyra forskningsartiklar) och forskningsartikeln i Nature. Liten jävvarning: jag och PopAst-kollegan Tobias Albertsson gjorde den svenska översättningen av ESO-pressmeddelandet. Dessutom har jag tidigare arbetat ihop med Göran Östlin.
