Det Usynlige univers (B) Mørkt stof og mørk energi

Ved ph.d. Kristian Pedersen

Mørkt stof er formentlig en slags elementarpartikel, men dets egentlige natur venter stadig på at blive afsløret. På samme måde søger forskerne at måle og forstå mørk energi. Hør om igangværende forskning og de teknologiske skridt frem mod en egentlig detektion og måling af Universets usynlige bestanddele.

Program:
1: Mørkt stof – universets usynlige byggesten
Hvordan studerer vi noget, der ikke kan ses, og hvorfor rykker det hele vores verdensopfattelse?

Hvad er mørkt stof, og hvorfor tror vi, at det findes?
Mørkt stof er formentlig en slags elementarpartikel, som forbinder det allermindste i naturen – elementarpartiklerne – med det allerstørste, kosmos.
Hvilke elementarpartikler kan være mørkt stof: WIMPs, axions, sterile neutrinos – og hvorfor har vi ikke “fanget” dem endnu? Hør om metoder til at måle og eftersøge mørkt stof: direkte detektion, indirekte signaler, den kosmiske baggrundsstråling og fordelingen af galakser i universet.

2: Mørk energi – det mystiske brændstof bag universets voldsomme udvidelse
Hvorfor udvider universet sig hurtigere og hurtigere, og hvad betyder det for vores fremtid?

Hvad er mørk energi, og hvorfor er den nødvendig for at forstå vores univers? Hør om hovedobservationerne, der viser, at universets udvidelse accelererer: Type Ia-supernovaer, den kosmiske baggrundsstråling og BAO (baryonisk akustiske bølger).
Få indblik i teorierne bag mørk energi, såsom den kosmologiske konstant, quintessens og universets skæbne i korte træk: Big Freeze, Big Rip, eller hvor er vi på vej hen?

3: Fremtiden for det mørke univers – detektorer, data og drømme
Fra laboratoriet til rummet – hvordan det allermindste spiller sammen med det allerstørste.

Hør om de teknologiske fremskridt i detektion og instrumentation, såsom cryogenik, nye detektorer og datahåndtering. Hør også om multi-messenger-kosmologi, hvor gravitationsbølger, neutrinoer og elektromagnetiske signaler supplerer hinanden.
Hør også om den videnskabelige kultur og infrastruktur: globale samarbejder, store og åbne datasæt, citizen science og AI.

Hvad kan næste generation af eksperimenter bringe, og hvilke udfordringer står vi overfor? Hør om store fremtidige projekter og eksperimenter såsom Rubin Observatory/LSST, Euclid, Roman/WFIRST, CMB-S4 og SKA – og hvad vil det betyde for partikelteori og kosmologi, hvis mørkt stof eller mørk energi snart findes?