Kan mörk materia kasta omkring kometer och koka jorden inifrån? Bonus: dinosauriedöd.

En lite smårolig artikel dök upp för ett par månader sedan, där en forskare sökte samband mellan mörk materia i galaxens plan och omvälvande geologiska händelser på jorden. Annars hade den kanske gått obemärkt förbi, men den kom i mediernas fokus när Science lyfte frågan ”Did dark matter kill the dinosaurs?”. Nu har detta bubblat hela vägen till UNT (artikeln verkar dock inte finnas online), och jag känner att jag måste titta lite närmare på det här. Hur solid grund står de här idéerna på, egentligen?

(I resten av den här artikeln förutsätter jag att läsaren är bekant med begreppet mörk materia. Läs annars här och här.)

Själva grundtanken är intressant och spännande: den mörka materian i vår galax kan vara samlad i själva galaxplanet. Solsystemet rör sig i en svängande bana kring galaxens centrum, och är ömsom ovanför och ömsom nedanför själva mitten av galaxens skiva. När vi passerar galaxplanet skulle det kunna vara så att ansamlingar av mörk materia påverkar vårt solsystem och till exempel får fler kometer att komma nära och kanske kollidera med jorden. Men vad mera är, artikelförfattaren Michael R. Rampino för också fram hypotesen att mörk materia-partiklar kan komma in i jorden och växelverka med materian och hetta upp den, så att det blir fler och våldsammare vulkanutbrott vid de här tiderna. Det är den här sista delen jag är mest undrande till, och det har att göra med att jag själv har jobbat med att söka efter tecken på att mörk materia har ansamlats i jordens inre under solsystemets existens. Det var visserligen några år sedan jag höll på med detta, så jag är inte helt uppdaterad, men jag minns att jag var ganska övertygad om att det inte finns någon större mängd mörk materia i vår planet.

Jag gillar det centrala tankespåret, för det är typiskt fantasieggande, men kände mig långt ifrån övertygad när jag första gången skummade artikeln. Framför allt undrar jag vad det bygger på för antaganden om den mörka materian, för beräkningar av hur den borde uppföra sig är ganska modellberoende.

Så jag börjar från början och tar en närmare titt på hela resonemanget.

Det hela hänger på att det finns någon form av periodicitet i större utdöenden, som kan länkas till de tillfällen då solsystemet korsat galaxplanet. Artikelförfattaren, biologen och geologen Michael R. Rampino, inleder med att förklara hur det faktiskt inte alls är etablerat att det finns någon sådan periodicitet. Han motiverar det vidare resonemanget att det finns både periodiska och icke-periodiska skeenden som kan vara svåra att separera från varandra så därför kanske det finns något periodiskt där ändå.

Han lutar sig tungt på en nyare artikel av Randall och Reece: ”Dark Matter as a Trigger for Periodic Comet Impacts”. (Abstract börjar händelsevis med ”Although statistical evidence is not overwhelming”, så det är på den nivån det är.) Det här är en seriös artikel, av tunga namn i fältet, så det är inget trams. Den är i sin tur baserad på en idé om att mörk matera kan utgöras av flera olika sorters partiklar. Huvuddelen av dem har de egenskaper vi brukar förvänta oss av mörk materia-partiklar: de växelverkar väldigt lite, och bildar en i stort sett sfärisk ”halo” kring vår galax. För att samlas till en skiva skulle det behövas någon mekanism som gör det lättare för partiklarna att göra sig av med energi. Randall och Reece tänker sig alltså att en vis andel av den mörka materian skulle bestå av just en sådan sorts partiklar, som kan sända ut en del energi i form av ”mörka fotoner” (jag vet inte riktigt vad det är) och så bilda en tunn och ganska kompakt skiva mitt i den vanliga skivan av stjärnor, gas och stoft.

Utifrån sina antaganden om den mörka materians dubbla natur gör de beräkningar som visar att en sådan skiva av mörk materia i vår galax kan rubba Oort-molnet och få kometer att fara mot det inre solsystemet. De tänker sig att den här modellen kan testas inom ett par år med hjälp av Gaia-satellitens observationer av stjärnors rörelser, så snart lär vi veta om det ligger något i detta eller inte. Min uppfattning är dock att Rampino behandlar detta med en koncentrerad mörk materia-skiva som en mer etablerad modell än det kanske egentligen är.

Sedan går han vidare till det där med möjligheten att mörk materia kan ansamlas inuti jorden och höja temperaturen i dess inre. Det här resonemanget hänger också delvis på att den mörka materian skulle vara ojämt fördelad, och att jorden ibland skulle passera genom mycket täta ansamlingar, tätare än de flesta modeller förmodligen medger. De nyare referenser Rampino lutar sig mot är Mack, Beacom & Bertone (2007) och Adler (2009). De utgår från lite olika versioner av mörk materia.

Mack, Beacom & Bertone räknar på hur det skulle bli om den mörka materian skulle växelverka starkare än man oftast antar. De kommer fram till att starkt växelverkande mörk materia skulle värma upp jorden, och därför kan vi utesluta att den mörka materian faktiskt växelverkar så starkt. Det verkar inte vara så Rampino läser deras artikel, så antingen är det något jag inte förstår eller också har han missat poängen lite. Vad gäller Adler bygger han vidare på detta med antagandet att mörk materia-partiklar inte annihilerar (förintar) varandra när de stöter ihop. I så fall kan vi inte utesluta att det finns mer mörk materia, som vi trots det inte hittills sett, för då värmer de inte upp planeter lika effektivt. (Mitt projekt gick ut på att tita efter neutriner som kommer ut från jorden efter att mörk materia annihileras i jordens inre. Jag kunde inte upptäcka något, som kunde uppfångas av den detektor jag jobbade med.)

Jag kollade lite på vad den svenska experten på sånt här, Joakim Edsjö, har skrivit på senare år. Då fann jag att Edsjö och Peter påpekar en brist i bland annat Adlers beräkningar av hur det skulle kunna finnas mycket förhöjda koncentrationer av mörk materia i solsystemet: de tar inte hänsyn till att partiklar inte bara kan fångas in av växelverkningar med materia nära oss, utan också kastas iväg. Utan att ta med det blir resultatet alldeles för höga värden på mörk materia-tätheten, oavsett vilken typ av partiklar man räknar med.

Så jag ser inte riktigt någon stark anledning att tro att mörk materia triggar vulkanutbrott. Kastar omkring en eller annan komet, kanske, men det där med upphettning av jordens inre verkar lite svårare att få till. (Med viss reservation för att jag inte har läst Adler jättenoga, men han verkar också ha använt avsaknaden av ett stort värmeöverskott för att ge en gräns för hur mycket mörk materia det kan finnas i planeterna. Men han har ett intressant resonemang om skillnaden mellan Uranus och de andra gasjättarna.)

Min kritik av Rampinos artikel kan alltså sammanfattas med att jag tycker att han kunde ha varit tydligare med att redovisa vilka modeller och antaganden för den mörka materian som krävs för att komma fram till de scenarier han diskuterar. Fast det här kanske egentligen inte är så konstigt — Michael R. Rampino är professor i biologi med bakgrund i geologi. Han kan det där med dinosaurier och vulkanutbrott, men hans bakgrund ser inte så solid ut inom partiklar och astropartikelfysik.

Publicerat i Mörk materia | Märkt , , , | Lämna en kommentar

Några funderingar om populärvetenskap och vetenskapsjournalistik

Populärvetenskap handlar om att föra fram vetenskapliga rön till allmänheten och göra dem begripliga. Det sysslar vetenskapsjournalister också med. Fast journalistiken har (åtminstone teoretiskt) fler ambitioner. Den ska också kunna vara lite kritisk och granska vad som sker inom forskarvärlden, och hur den samverkar med samhället runtomkring. Vetenskapsjournalisten ska också ta fasta på aktuella ämnen och frågor, och plocka fram den vetenskapliga vinkeln – forskningens perspektiv på nyheterna i omvärlden.

Det här borde vara angelägna saker. Relevant på alla områden i samhället och livet, och dessutom en bransch som stöds av mycket skattepengar och därför borde ha ögonen på sig. Trots det känns det ofta som om både akademin och forskarnas resultat är okända områden och informationen bara når ut till dem som letar efter den.

Jag är ju lite ny i det här fältet fortfarande (sen 2012), och kan inte påstå att jag vet allt eller har alla svaren om hur det här funkar, eller bör funka. Men jag har många tankar om det.

Igår hamnade jag i ett väldigt intressant samtal om vetenskapsjournalistik, på twitter. Det började med att jag lyssnade på ett poddavsnitt som gjordes av Mediespanarna och Akademipodden gemensamt. Det handlar om medier och forskning, och är intressant på många vis (jag kommer nog att lyssna på det en gång till). Men jag blev lite provocerad av att de tycktes säga att det inte finns några vetenskapsjournalister i Sverige. Utom Karin Bojs. Men hallå! sade jag. Hur är det med DN:s nya vetenskapsredaktör, Maria Gunther Axelsson, eller Åke Spross på UNT — eller för den delen Vetenskapsradion (som är Sveriges största vetenskapsredaktion). Ja, och så SVT då, som i ärlighetens namn också nämndes i podden även om de fick det att låta som om Victoria Dyring var hela redaktionen.

Är vetenskapsjournalistiken så osynlig? Ja, förmodlingen. Det är nog som de sade i podden, att den finns mest i specialtidskrifter och på andra ställen där bara de intresserade söker upp den.

En av de intressanta saker som kom fram i samtalet som följde var att Magnus Edlund önskade sig en vetenskapsredaktion som jobbar som en debattredaktion, och plockar upp aktuella ämnen. Jag tycker nog att Vetenskapsradion klarar detta rätt bra emellanåt, men som Magnus också påpekade är det inte alla som lyssnar på P1. (”Men det finns ju på internet” vill jag invända … fast där hänger inte alla heller.) Nej, det som skulle behövas för att folk i gemen skulle märka något av vetenskapsbevakningen är nog att alla tidningar, tv och radio, hade bra vetenskapsbevakning på nyhets- och debattplats, i mycket större omfattning än idag. Inte bara som lustig kuriosa, eller som sense of wonder-inslag, utan som något som faktiskt har vardags- och samhällsrelevans.

Det skulle kunna gå åt det hållet, om fler mediamänniskor fick upp ögonen för det här området, samt kanske en liten kurs — det går bra att börja med Therese Bergstedts goda råd om att undvika fallgropar.

Jag själv, vad skulle jag vilja göra då?

Jag är ju ganska nördig av mig, och gillar verkligen själva den populärvetenskapliga delen. Att försöka göra svåra saker begripliga, och att berätta om häftiga fenomen och nya insikter. Det allra roligaste där är förstås att ge mig på saker som jag känner är hajpade eller ofta missförstådda, och försöka bena ut hur det fakiskt är med det där. Som med kvantdatorer.

Fast jag blir ändå alltmer intresserad av att också skildra forskningens villkor. Hur bedöms forskning, hur finansieras den, vad beror det på vem som blir framgångsrik. Vad betyder de politiska ambitionerna för vad det faktiskt forskas på. Vem blir forskare, och vad är det som avgör vem som blir kvar inom akademin och inte. Väldigt intressanta frågor, fast just detta är kanske på sätt och vis ännu smalare än kvantdatorer. Kvantgrejer har någon sorts mystisk fascination som till exempel doktorandfrågor faktiskt inte riktigt har.

Tillägg:
Therese Bergstedt var med i avsnitt 108 av Skeptikerpodden, och berättade om sitt arbete. Mycket intressant — särskilt för mig som knappt tittar på tv någonsin, och som inte har någon inblick i hur det funkar i det mediet. Therese är väldigt bra på det hon gör (jag har jobbat med henne på radion).

Publicerat i Kommunikation, Meta | Lämna en kommentar

24 december: speglar från ett partikelfysikexperiment

rich-speglar

Julafton. Glitter och glans! Idag har jag här på bloggen en bild från Ångströmlaboratoriet som ser ut som ett konstverk, och numera är det väl vad det är också. Men från början speglarna på det här hjulet varit en del av ett experiment — i skrivande stund är jag inte helt säker, men jag tror att det var DELPHI på CERN. Den här sidan verkar styrka det.)

Speglarna har alltså varit en del av en sorts detektor som kallas för RICH, akronym för Ring Imaging CHerenkov detector (ja, den här sortens konstlade akronymer är partikelfysiker alldeles väldigt förtjusta i).

Publicerat i Uncategorized | Lämna en kommentar

23 december: galvanometer (tror jag)

galvanometer

Den här saken är jag inte helt säker på vad det är, men den är så snygg att jag vill ha med den ändå. Jag tror att det är en galvanometer, alltså en bättre och känsligare typ av mätare för elektrisk ström än den amperemeter jag visade här häromdagen. Den är tillverkad av Siemens & Halske, och kommer från sent 1800-tal eller tidigt 1900-tal. (Jag kan säkert få reda på fler detaljer om de här prylarna från fysiska kabinettet om jag rotar i saken. Det här jag vet kommer från bilder i den text om fysiska kabinettet som Arne Eld Sandström skrev i Kungl. Vetenskapssamhällets i Uppsala Årsbok 25/1983-1984 — den finns i särtryck, och den hittade jag på ett antikvariat.)

Jag grunnar på att det kan vara en differentiell galvanometer — som här i de historiska samlingarna på Kenyon College.

Det vore verkligen kul att veta mer om hur den här saken fungerade.

Publicerat i Uncategorized | Lämna en kommentar

22 december: telefonlur från 1917

telefon

”Denna telefonlur tillverkades 1917 av Siemens & Halske” står det på skylten brevid. Den har förmodligen använts för något typ av demonstration i undervisningen, eftersom den finns med i fysiska kabinettets samlingar.

Publicerat i Ångströmlaboratoriet | 1 kommentar

21 december: Anders Ångströms heliostat

Ångströms heliostat

En heliostat är en manick med en spegel som vrider sig och hela tiden riktar solens ljus mot samma plats. Den här tjusiga saken lär vara tillverkad 1859, och köptes in till Anders Jonas Ångströms solobservatorium.

Publicerat i Ångströmlaboratoriet | Lämna en kommentar

20 december: visartelegraf

visartelegraf

Det här är en visartelegraf från fysiska kabinettet. Sändaren är hjulet till vänster. När den ställs in på en bokstav skickas signalen till mottagaren till höger med en visare som då pekar på rätt bokstav.

Den här har väl använts för demonstrationer, men liknande visartelegrafer har jag sett på Sveriges Järnvägsmuseum, så de har funnits i bruk. De kräver förstås mindre av telegrafisten än vanliga telegrafer, vem som helst kan läsa av den utan att kunna morsekod. Men de måste vara ganska mycket klumpigare att använda.

Publicerat i Ångströmlaboratoriet | Lämna en kommentar