KLING / LABSFysik & simulering ↗44 / KOSMOLOGI

DET OSYNLIGA UNIVERSUM

Mörk materia.
Mörk energi.

Två olika mysterier, spårade genom rörelse.
Från stjärnornas banor till universums expansion.

CIRKELBANOR I EN MODELLGALAX

Gravitationens avtryck

VID VALD RADIE218 km/s
Blått markerar en antagen mörk halo. Det är inte ljus från mörk materia.
Illustration · inte en verklig galaxDra för att rotera

Rotationskurvan

MODELL · INTE MÄTDATA
01002003000102030km/sAvstånd från centrum · kpc
Vald halo + synlig materiaBara synlig materia

UNIVERSUMS INNEHÅLL IDAG

Det välbekanta
är en liten del.

Ungefärliga andelar av den totala mass–energitätheten i standardmodellen. Inte andelar av rymdens volym.

Översikten visar referensbilden av vårt universum och ändras inte när du provar andra modeller ovan.

5%Vanlig materia

Atomer, stjärnor,
gas och människor.

27%Mörk materia

Gravitation som bygger
och binder strukturer.

68%Mörk energi

Kopplad till universums
accelererande expansion.

NASA · den kosmiska fördelningen ↗
Bullet Cluster: blå linsningsberäknade massområden ligger förskjutna från rosa röntgenlysande gasmoln, mot en bakgrund av galaxer.
Bullet Cluster · en verklig observationskomposit

X-ray: NASA/CXC/M.Markevitch et al.
Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.
Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

ESA/Hubble · original och bildkrediter ↗ · CC BY 4.0

VAD KAN VI FAKTISKT OBSERVERA?

Ljuset och massan
berättar olika saker.

I Bullet Cluster har två galaxhopar kolliderat. Gasen bromsades i kollisionen, men den största masskoncentrationen ligger förskjuten från den.

ROSA

Röntgenstrålning från het gas. Gasen innehåller merparten av hoparnas vanliga materia.

BLÅTT

Total massa rekonstruerad från gravitationslinsning: hur bakgrundsgalaxers ljus böjs.

Det blå är inte ett fotografi av mörk materia. Förskjutningen mellan gas och massa ger starkt stöd för mörk materia, men avslöjar inte vad den består av.

Clowe med flera · den ursprungliga studien ↗

MÖRK ENERGI LÄMNAR ETT ANNAT SPÅR

En historia skriven
i avstånd och rödförskjutning.

01 / SUPERNOVOR

Hur långt bort ligger explosionen?

Typ Ia-supernovor kan standardiseras som avståndsmätare. Deras ljusstyrka tillsammans med rödförskjutningen gav 1998 stöd för accelererande expansion.

02 / KOSMISKA LINJALER

Hur har avstånden förändrats?

BAO är ett karakteristiskt avståndsmönster från ljudvågor i det tidiga universum. Mönstret i galaxernas fördelning hjälper oss att mäta expansionens historia.

NASA · hur accelerationen upptäcktes ↗

FORSKNINGSFRONT · KONTROLLERAD 14 SEPTEMBER 2026

Är mörk energi verkligen konstant?

Det är en öppen fråga. Vissa kombinationer av DESI-data och andra mätningar har antytt förändring över tid. En ny DESI-analys av Lyman-alfa-skogen, publicerad 30 juli 2026, stämmer samtidigt med standardmodellen ΛCDM. Labben använder Λ som ett tydligt modellantagande – inte som ett slutgiltigt svar.

Läs DESI:s egen genomgång ↗

MATEMATIKEN UNDER YTAN

Två modeller.
Två typer av frågor.

Animationerna är pedagogiska beräkningar, inte observationer eller en precisionsmodell av vårt universum.

Galaxen: massa innanför en cirkelbana

v²(r) = G M(<r) / r

Vi antar en sfärisk potential. Den vanliga materien har massan 6 × 10¹⁰ solmassor och en Plummerprofil med skalan 3 kpc. En sfärisk halo läggs till med kärnradien 3 kpc.

v² = v²vanlig + v²halo

Halons profil ger v²halo = v∞²[1 − (rc/r) arctan(r/rc)]. Modellen används bara inom det visade området. Stjärnornas spiralform är illustrativ och deras ljusfördelning är inte en beräknad masstäthetskarta.

Verkliga galaxer kräver modeller av bland annat skiva, gas och bulge. Ändrad gravitation studeras också; en förklaring måste samtidigt passa många oberoende observationer.

Expansionen: en platt modell med materia och Λ

H²(a) / H₀² = Ωₘ a⁻³ + ΩΛ

Skalfaktorn a = 1 idag. Ωₘ = 1 − ΩΛ. Λ har konstant energitäthet och tillståndsekvationen w = −1. Strålning, krökning och lokala rörelser ingår inte. Tidsintervallet undviker det tidiga strålningsdominerade universum.

q = (½Ωₘ a⁻³ − ΩΛ) / (Ωₘ a⁻³ + ΩΛ)

q < 0 betyder acceleration. H₀ = 70 km/s/Mpc är valt för undervisning, inte en ny mätning.

Vald modell: ålder idag ≈ 13,22 miljarder år. Acceleration börjar 5,8 miljarder år före idag.

Detta är ett scenario med konstant Λ. Kurvor framåt i tiden är villkorliga prognoser, inte ett känt öde för universum.

Vad är fortfarande okänt?

Mörk materia: det finns starka gravitationella belägg, men ingen allmänt bekräftad identifiering av den partikel eller mekanism som utgör den.

Mörk energi: expansionens acceleration är väldokumenterad, men dess fysiska orsak är inte fastställd. De två namnen betyder inte att det är samma fenomen.