חומר אפל ואנרגיה אפלה: מה מהווה 95% מהיקום

לפי נאסא, היקום מורכב משלוש מרכיבים: חומר רגיל גלוי בכ-5%, חומר אפל בכ-27%, ואנרגיה אפלה בכ-68%. סוכנות החלל האירופית (ESA) מציבה את הנתח המשולב של חומר אפל ואנרגיה אפלה ב-95% מהיקום, כאשר חומר רגיל - האטומים המהווים כוכבים, כוכבי לכת וכל מה שניתן למדידה באור - ממלא את הפיסה הנותרת.

מה זה חומר אפל?

חומר אפל הוא צורה של חומר שיש לו מסה וכוח משיכה אך איננו פולט, ספג או משקף אור, לפי נאסא. מכיוון שלא ניתן לראותו ישירות, מדענים מסיקים את קיומו מהשפעותיו הכבידתיות על חומר גלוי. נאסא מתארת את זה כחומר שמונע מגלקסיות להתפרק.

הרעיון חוזר לשנת 1933, כאשר הכוכל השוויצרי פריץ זווייקי גילה שגלקסיות בצביר קומה נעו במהירות גדולה מדי כדי להיות מחזיקות ביחד רק על ידי המסה הגלויה שלהן, לפי דוח נאסא. בשנות ה-70, כוכל ורה רובין חיזקה את המקרה בהצגת כוכבים בקצוות החיצוניים של גלקסיות ספיראליות המסתובבות במהירות שכוח הכבידה של חומר גלוי אינו יכול להסביר.

ESA מציינת כי ההמסה החסרה והבלתי נראית של גלקסיה טיפוסית גדולה בכ-10 פעמים מהמסה של הכוכבים שהכוכלים יכולים בעצם להבחין בהם. אחד ההוכחות הברורות ביותר הוא אשכול הקליע, כאשר נאסא אומרת שתצפיות משנת 2006 הראו כי התפלגות המסה שזוהתה דרך עדשת כבידה - כיפוף אור על ידי כבידה - לא תאמה את הגז החם הגלוי בקרני X, מה שמציין רכיב מסה בלתי נראה.

מה זו אנרגיה אפלה?

אנרגיה אפלה היא המונח של נאסא ללחץ מסתורי שנראה שמאיץ את התרחבות היקום, דוחק גלקסיות זו מזו בקצב הולך וגדל. ESA אומרת שהתרחבות המואצת הייתה גילוי מפתיע בשנות ה-90, וגורמו עדיין לא ידוע: זה יכול להיות תכונה קבועה של חלל ריק, כוח שמשתנה בחלוף הזמן, או סימן שתיאוריות הכבידה הנוכחיות צריכות תיקון.

ESA מצטטת הערכות ממשימת פלנק שלה המראות שאנרגיה אפלה תורמת כ-68% מתוכן החומר-אנרגיה הכולל של היקום - דמות עקבית עם חלוקת נאסא הרחבה יותר של בערך 68% אנרגיה אפלה, 27% חומר אפל ו-5% חומר רגיל.

מדוע זה נחקר כעת

באפריל 2026, מכשיר ספקטרוסקופי אנרגיה אפלה (DESI) הודיע שהשלים את סקרו התוכנן המקורי של חמש שנים מראש לעת מנוחה, תוך מיפוי יותר מ-47 מיליון גלקסיות וקוואזרים - מעבר ליעד המקורי של 34 מיליון שלו - בתוספת 20 מיליון כוכבי דרך חלבית, ויצר מה שהשיתוף פעולה קרא למפת תלת-מימד בעלת רזולוציה גבוהה הגדולה ביותר של היקום שנוצרה עד כה, לפי הודעת DESI עצמה.

ניתוח של שלוש השנים הראשונות של נתונים של DESI מצא רמזים לכך שאנרגיה אפלה אולי איננה קבוע קוסמולוגי קבוע אלא עשויה להשתנות בעוצמה לאורך זמן קוסמי, אמר השיתוף פעולה. תוצאות אנרגיה אפלה מלאות מערכת הנתונים של DESI השלמה של חמש שנים צפויות ב-2027, והסקר ימשיך להקיף דרך 2028, תוך הרחבת כיסוי השמיים שלו בכ-20%.

בצד חומר אפל, מדענים עם ניסוי LUX-ZEPLIN (LZ) - גלאי קסנון נוזלי המופעל על ידי בערך 250 חוקרים מ-38 מוסדות במתקן המחקר התת-קרקעי סנפורד בדקוטה הדרומית - דיווחו על אינטראקציית חלקיק בודדת שלא הוסברה שזוהתה ב-16 ביוני 2023, הוצגה ב-2026 בכנס אסטרופיזיקה חלקיקים TeV ביפן, לפי דיווח אל-ג'זירה.

חוקרים שכללו, כולל ריק גייטסקל, אמרו שהצוות אינו רוצה להקדים את הנתונים ועדיין חייב להחליש רעש רקע לפני שמטפלים בסיגנל כגילוי אמתי של חומר אפל, לפי אותו דיווח.

כיצד מדענים מתכננים לצמצם את זה

טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאסא תוכנן לחקור אנרגיה אפלה בשלוש שיטות: עקיבה אחר דפוסים הנקראים תנודות אקוסטיות בריון שנותרו מהיקום המוקדם, התבוננות באלפי סופרנובה Type Ia על פני ההיסטוריה הקוסמית, ומדידת עדשת כבידה חלשה כדי למפות כיצד חומר - כולל חומר אפל - מתפזר, לפי תיאור משימת נאסא.

משימת אוקלידס של ESA משיגה מטרה מקבילה: מיפוי התפלגות גלקסיות בחזרה ל-10 מיליארד שנים על פני יותר משליש השמיים, במטרה למדוד את קצב התרחבות היקום בדיוק טוב מ-10% ולבחון את הגדלות הכללית של אינשטיין לדיוק 2%, לפי ESA.