אנו מסבירים מהו חומר אפל ומדוע הוא כה חשוב. כמו כן, מהי אנטי-חומר ואנרגיה אפלה.
מהו חומר אפל?
באסטרופיזיקה, החומר האפל ידוע כמרכיב שלעוֹלָם להבדיל ממה שנקרא חומר בריוני (חומר רגיל), ניטרינו ואנרגיה אפלה. שמו בא מהעובדה שהוא אינו פולט או מקיים אינטראקציה כלשהי עם קרינה אלקטרומגנטית ולכן אינו נראה בכל ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית. עם זאת, אין לבלבל אותו עם אנטי-חומר.
החומר האפל מהווה 25% מה מסה סך כל היקום וישנן אינדיקציות חזקות לקיומו בשל השפעותיוכוח משיכה, שניכרים בעצמים האסטרונומיים סביבך. למעשה, האפשרות שהוא קיים הוצעה לראשונה בשנת 1933, כאשר האסטרונום והפיזיקאי השוויצרי פריץ צוויקי הבחין כי "מסה בלתי נראית" השפיעה על מהירויות המסלול של צבירים של גלקסיות. מאז, רבים אחרים תצפיות נוספים הסכימו לציין את קיומו הסביר.
לא הרבה ידוע על חומר אפל. ההרכב שלו הוא חידה, אבל אפשרות אחת יכולה להיות שהוא היה מורכב מניטרינו רגילים, כבדים, אוחלקיקים אלמנטים שהוצעו לאחרונה, כגון WIMPs. חלקיקים מאסיביים בעלי אינטראקציה חלשה), או axions, אם להזכיר רק כמה דוגמאות. התשובה הסופית לגבי הרכבו היא אחת השאלות המרכזיות של הקוסמולוגיה המודרנית ושל ה גוּפָנִי של חלקיקים.
חשיבות החומר האפל
קיומו של החומר האפל חשוב בהבנת מודל ההיווצרות של היקום של המפץ הגדול ואופן ההתנהגות של גופי החלל. חישובים מדעיים מראים שיש ביקום הרבה יותר חומר ממה שניתן לצפות בו. לדוגמה, נהוג שההתנהגות החזויה של גלקסיות משתנה ללא סיבה נראית לעין, למעט האפשרות שיש כמות בלתי ניתנת לצפייה של חומר המפעיל שינוי כבידה על חוֹמֶר גלוי.
אנטי חומר
אסור לנו לבלבל בין חומר אפל לאנטי חומר. האחרון הוא סוג של חומר רגיל, כמו זה שמרכיב אותנו, אבל מורכב מחלקיקים בסיסיים של סימן חשמלי מנוגד: חיובי/שלילי.
אנטי-אלקטרון הוא חלקיק של אנטי-חומר שיתאים ל-a אֶלֶקטרוֹן, אבל עם מטען חיובי במקום שלילי. אנטי-חומר אינו קיים בצורה יציבה כי הוא מחוסל עם חומר (שקיים בגדול פּרוֹפּוֹרצִיָה) אז זה לא מאורגן לתוךאטומים ובתוךמולקולות ניתן לצפייה. אנטי-חומר ניתן להשיג רק באמצעות מאיצי חלקיקים. עם זאת, הייצור שלו מסובך ויקר.
אנרגיה שחורה
אנרגיה אפלה היא צורה של אנרגיה הקיימת בכל חלל היקום, אשר נוטה להאיץ את התפשטותה באמצעות אלַחַץ אוֹכוח כבידה דוֹחֶה.
ההערכה היא כי 68% מה אֵנֶרְגִיָה-החומר של היקום הוא מסוג זה, ושהוא צורה הומוגנית מאוד של אנרגיה, שאינה מקיימת אינטראקציה עם אף אחד אחר מכוחות היסוד של היקום, וזו הסיבה שהוא נקרא "אפל". אבל זה לא קשור, עקרונית, לחומר אפל.