Jest, choć nie widać

50 lat temu uparta doktorantka jednego z amerykańskich uniwersytetów postanowiła zbadać coś, co wydawało się nudne i przewidywalne. Podobno wszyscy jej to odradzali. Chodziło o prędkość, z jaką poruszają się gwiazdy w sąsiedniej galaktyce spiralnej (czyli takiej jak nasza). Jeszcze 50 lat temu uważano, że te gwiazdy, które znajdują się dalej od centrum galaktyki, powinny poruszać się wolniej niż gwiazdy, które są bliżej jej środka. Galaktyki spiralne przypominają wir wody po wyjęciu korka w umywalce. Woda bliżej wlotu porusza się szybciej niż woda dalej od środka. Podobnie jest w układach planetarnych. Im planeta znajduje się dalej od gwiazdy, tym wolniej się porusza. Skoro wszystko było jasne, po co jeszcze raz mierzyć i liczyć? Na tym właśnie polegał upór Very Rubin, bo to ona była wspomnianą doktorantką. Miała przeczucie, że coś w tej historii nie gra, że warto ją jeszcze raz sprawdzić. Odkryła, że niezależnie od odległości od centrum galaktyki gwiazdy mają taką samą prędkość. Szczegół? Nie! To wywracało do góry nogami wszystko, co wiedzieliśmy o galaktykach. Więcej – wszystko, co wiedzieliśmy o wszechświecie. Od teraz nic się nie zgadzało. Takie galaktyki nie miały prawa istnieć. A przecież istniały.

W nauce czasami tak bywa. Widzimy coś, co nie ma prawa działać. A przecież działa. Vera dość szybko uporała się z tym paradoksem. Stwierdziła, że pomiędzy gwiazdami jest nieznany dotąd rodzaj materii. To ta materia, której nie widać, miała powodować, że na gwiazdy dalej od centrum galaktyki działa tak samo mocna grawitacja jak na te bliżej środka. Gdy dokładnie policzono, ile tej tajemniczej, dodatkowej masy musi być, żeby dało się wytłumaczyć ruch gwiazd w galaktyce, okazało się, że dużo więcej niż masy, którą widzimy.

Żyjemy w świecie, żyjemy w kosmosie, w którym znacznie więcej nie widać niż widać. Patrzymy na to, co widoczne, na ruchy gwiazd, i na ich podstawie wyciągamy wnioski odnośnie do tego, czego nigdy nie zobaczymy. Najciekawsze w tej historii jest to, że materia, którą wyliczyła Vera Rubin, jest zupełnie inna niż ta, którą znamy. Nie jest zbudowana z atomów. Nie zna protonów i elektronów. A co zna? Tego właśnie nie wiemy. Ale wiemy, że tam jest. I jest jej bardzo dużo.