כשאנחנו מביטים לעבר השמיים בלילה, אנחנו רואים כוכבים, כוכבי לכת ואבק בין-כוכבי, אבל מתברר שיש הרבה יותר שם בחוץ. החומר האפל, שהוא בלתי נראה ובלתי נתפס, מהווה כ-30% מהמסה-אנרגיה של היקום. אנו עדיין לא יודעים מהו בדיוק החומר האפל, איך הוא נוצר, ומהו המנגנון המדויק שבו הוא משפיע על היקום. מה שאנחנו כן יודעים הוא שיש לו חלק מרכזי בעיצוב היקום כפי שאנחנו מכירים אותו היום, וגם עלינו.
(יוצר: אסף קוזין, עורך וידאו: בן חיים, צילום: ירון שרון, גרפיקה: שי שבתאי)
הכוח הבלתי נראה
ד"ר יונית הוכברג, מרצה בכירה באוניברסיטה העברית, מסבירה: "כשאנחנו מסתכלים על תנועת הכוכבים, מתברר שיש הרבה יותר חומר שאנחנו לא רואים שמפעיל עלינו כוח כבידה. הגלקסיה נמשכת חזק יותר ממה שהיא אמורה להימשך לפי המודלים שלנו של כבידה; חסרה עוד מסה".
החומר האפל, כך נראה, הוא החלק החסר בפאזל הזה. המודל הנוכחי של המדע מצביע על כך שהחומר האפל מצוי בכל מקום, אך הוא לא פולט אור ולא סופג אור, ולכן אי-אפשר לראותו. ד"ר הוכברג מוסיפה: "החומר האפל דומה לחומר הרגיל, אך הוא אינו מגיב עם אור ולכן איננו יכולים לראות אותו ישירות".
פתרון שסותם את המשוואות
טל בר, חוקר מכניקת הקוונטים במכון דוידסון, מסביר: "זה בעצם פתרון שסותם לנו את המשוואות. בעצם כדי שהמשוואות יהיו שוות, אנחנו צריכים להוסיף חלק מסוים לחלק השני של המשוואה, וזה מה שאנחנו קוראים לו החומר האפל". טל ממשיך ומציין: "אנחנו רואים את התוצאה הגרוויטציונית, בעצם את הכבידה של אותו חומר אפל שאנחנו מניחים שקיים".
זיהוי החומר האפל נעשה על ידי מדידה של כוח הכבידה שהוא מפעיל על גרמי שמיים. באוניברסיטה העברית, מדענים כמו אבישי דקל עובדים על מדידות אלו בעזרת גלאים מיוחדים שנמצאים בעומק האדמה.
גישוש באפלה
החיפוש אחר החומר האפל הוא אחד האתגרים הגדולים ביותר של המדע המודרני. ד"ר יוסי אלרן, מנהל יחידת החדשנות במכון דוידסון, מספר על הקושי שבדבר: "אנחנו מנסים למצוא משהו שאנחנו לא יודעים אפילו אם הוא קיים או עם מה הוא מגיב".
ד"ר הוכברג מוסיפה כי "החיפוש מתבצע בכמה שיטות: מאיצי חלקיקים שמטרתם ליצור ולהבחין בחומר האפל דרך השפעות הכבידה שלו, זיהוי ישיר בעזרת גלאים גדולים המלאים באטומים כבדים, ותצפיות אסטרונומיות באמצעות טלסקופים המנסים לזהות התנהגויות בלתי צפויות שמעידות על אינטראקציות עם חומר אפל".
קיומו של החומר האפל הוצע לראשונה בשנות ה-30 של המאה שעברה על ידי פריץ צוויקי. "מאז עברו הרבה שנים עד שקיבלנו עדויות ניסיוניות שתומכות בתיאוריה", מסבירה ד"ר הוכברג. למרות העובדה שעדיין לא זוהה חומר אפל במעבדה, השפעתו הכבידתית ברורה בתצפיות אסטרונומיות.
באנו חושך לגרש
ד"ר הוכברג מדברת על המסע המדעי: "יש סיכוי שנחקור כל חיינו חומר אפל ולא נצליח למצוא את התשובה. אלה החיים של מדען – אם לא מנסים, בטוח לא מצליחים". היא ממשיכה להיות מונעת מהחיפוש אחר הבנה, ומאמינה שגם אם נסיים עם יותר שאלות מאשר תשובות, זו עדיין התקדמות.
החומר האפל מייצג את אחת התעלומות המסתוריות הגדולות של היקום. חשיפתו עשויה לשנות את הבנתנו את היקום ולהאיר על הרכיבים הבסיסיים שמרכיבים את המציאות שלנו. המסע אחר גילוי החומר האפל הוא לא רק חיפוש אחר תשובות, אלא גם דרך להבין טוב יותר את עצמנו ואת מקומנו ביקום העצום הזה.
