פעם בכמה מאות שנים פיסיקאים-קוסמולוגיים נאלצים לשנות לחלוטין את התפיסה שלהם את היקום. במאות ה-15 וה-16 היו אלה קופרניקוס וניוטון שהראו שכדור הארץ אינו אלא אחד מכוכבים רבים שסבים סביב כוכבים אחרים, שגם מהם יש רבים. תגלית זו חיסלה את האמונה שרווחה בימי הביניים שהיקום הוא קטן וקומפקטי. במאה העשרים היה זה המדען אדווין האבל (שעל שמו נקרא טלסקופ החלל "האבל") שהיקום מתפשט ומשתנה במהרה, תגלית שהביאה בסופו של דבר לביטול הדעה שהיקום הוא סטטי ונצחי.
בכמה עשרות השנים האחרונות הוסיפו קוסמונאוטים תגלית נוספת באותו סדר גודל של חשיבות. מה שהם גילו הוא שהחומרים הרגילים שאנו מכירים ושמהם עשויים הכוכבים, הגלקסיות ואפילו בני האדם הם כנראה רק כ-5% ממה שיש ביקום. מתוך המבוכה והתדהמה שבגילוי דבר כל כך יסודי על היקום שלא ידענו עליו בעבר עולה השאלה הבלתי נמנעת, ממה בעצם עשוי היקום ?
השאלה הזו עולה משנים של תצפיות לא מוסברות שהחלו בשנות השישים של המאה העשרים. אז מדענים שמו לב שגלקסיות מסתובבות במהירות גדולה מדי, ושהכוח הגרביטציוני המשותף שלהם קטן מדי על מנת לשמור שכוכבים לא יעופו החוצה מן הגלקסיה. משהו לא נראה שומר שהכוכבים לא יעופו מהמרכז החוצה. המשהו הזה הוא החומר האפל.
לאורך השנים מדענים קיבלו הצצות חטופות בחומר האפל. הם ראו, למשל, ענני גז שניתן לראותם רק בטלסקופי רנטגן, ניצנוצים של כוכבים רחוקים בשעה שמסה לא מזוהה חולפת על פניהם ואת עיוותם של הזמן והמרחב בגלקסיות הנגרמת מקיומה של מסה בלתי נראית. סך הכול פיסיקאים מעריכים היום שניתן לראות רק 10% מהמסה הקיימת ביקום על ידי טלסקופים.
אך אפילו על ידי הכפלת המסה הנראית ביקום פי 10 לא ניתן להסביר את מבנה היקום. מסתבר שהגלקסיות ביקום אינן מפוזרות באופן שווה במרחב, אלא הן מקובצות לקבוצות בעלות מבנה דומה, עם מרחב אדיר בין קבוצה לקבוצה. התמונה המצורפת מראה ריכוזי אורות. כל נקודת אור כזו היא אזור שבו מתרכזות גלקסיות. כפי שאין מספיק חומר נראה וכוח גרביטציוני על מנת להסביר את מהירות הסיבוב של גלקסיות כך גם אין מספיק חומר נראה על מנת להסביר את הפיזור הלא אחיד, או המקבציות, של הגלקסיות ביקום. קוסמולוגים טוענים שכוחות המשיכה שיוצרים את מקבצי הגלקסיות נוצרים על ידי חלקיקים שעוד לא התגלו, והם מעריכים ש 25% מהיקום עשוי מהחומר האפל הזה. למעשה, החומר האפל הוא חומר תיאורטי אשר לא בא באינטראקציה עם השדה האלקטרומגנטי ולכן לא ניתן לראותו ומכאן שמו, אך קיומו ניתן לשיעור על ידי ההשפעה הגרביטציונית שיש לו על החומרים שניתן לראות אותם. שורה של ראיות מצביעות על כך ש 85%-90% מהחומר ביקום הוא חומר אפל אשר לא בא באינטראקציה עם השדה האלקטרומגנטי.
מאמצים רבים נעשים כיום על מנת לאושש את קיומו של החומר האפל אם על ידי תצפיות ישירות עליו ועל ידי האפקט שיש לו על עצמים שקל יותר להבחין בהם, אולם טרם הובאו ממצאים חד משמעיים אשר יאשרו את קיומו או יאפיינו את החלקיקים שממנו הוא עשוי. חשוב לציין שחלקיקים שונים הוצעו כמרכיבי החומר האפל, רובם חלקיקים תיאורטיים.
תצפיות אסטרופיסיקליות שמודדות את עיקום האור על ידי עצמים גדולים בחלל מספקות מידע חשוב בנושא כל הזמן. ייתכן שעם קצת מזל אפשר יהיה לדעת ב-10 השנים הקרובות מהם החלקיקים שמהם עשוי החומר האפל על ידי בעזרת מאיצי חלקיקים או מלכודת חומר אפל שתתגלה מתחת לאדמה שיחשפו חלקיקים חדשים שלא ידענו על קיומם.
זוהי ללא ספק אחת השאלות הקשות שנותר לענות עליהן בפיסיקה, אך ייתכן שהיא גם אוצרת בתוכה את אחת התשובות המעניינות ביותר.
לעוד מידע וקישורים:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matte
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.