חומר אפל

הדמיית אמן של גלקסיית שביל החלב. קרדיט: NASA/JPL-Caltech

שביל החלב עשוי להיות מוקף במאה גלקסיות נסתרות שלא נצפו עד כה

חוקרים מאוניברסיטת דרהאם חזו בעזרת סימולציות מתקדמות כי קיימות עשרות גלקסיות קלושות המקיפות את שביל החלב – וטלסקופים חדשים עשויים לאתר אותן בקרוב
גביש פלואוריט המכיל אטומים של החומר הרדיואקטיבי תוריום-229, ששימש למדידה מדויקת של ספקטרום הבליעה של גרעיני האטומים במכון PTB בבראונשווייג, גרמניה. בעבר, נדרשו החוקרים ללכוד בכל ניסוי כמה גרעיני אטומים ולנסות עליהם תדירות קרינה אחת וכך ארך דיוק המדידות זמן רב. במדידה של מכון PTB השתמשו בגביש שבו מוטמעים בערך קוודריליון (אלף טריליון) אטומים וכך ניתן לבצע בדיקות רבות בו-זמנית באמצעות קרני לייזר מדויקות. קרדיט: PTB

הצד האפל של הזמן: שעון גרעיני עשוי לחשוף את החומר האפל

שעון גרעיני הוא ההבטחה הגדולה הבאה בתחום המדידה. מדעני מכון ויצמן למדע ניסחו שיטה המאפשרת לרתום את הטכנולוגיה של מחר לחיפוש אחר חומר אפל כבר כיום
המחשה כיצד עשוי להיראות ננס אפל. קרדיט: Sissa Medialab

ננסים אפלים מסתתרים במרכז הגלקסיה – רמז לטבעו של החומר האפל

חוקרים מבריטניה והוואי מציעים לראשונה את קיומם של עצמים תת-כוכביים המופעלים בידי חומר אפל, שעשויים לשפוך אור על אחד המסתורין הגדולים בקוסמולוגיה המודרנית
העתיד האפשרי שלנו: שלושה תרחישים למפגש עתידי בין גלקסיות שביל החלב ואנדרומדה: למעלה משמאל: שתי הגלקסיות חולפות זו על פני זו במרחק של מיליון שנות אור. למעלה מימין: כשהמרחק ביניהן מצטמצם ל-500 אלף שנות אור, החיכוך שמפעילה החומר האפל גורם להן להתקרב למפגש קרוב. למטה: מרחק של 100 אלף שנות אור מוביל להתנגשות. (באדיבות: NASA / ESA)

ייתכן שגלקסיית אנדרומדה לא תתנגש בשביל החלב – בניגוד למה שחשבנו

מחקר חדש המבוסס על נתוני החללית Gaia מעלה אפשרות: ההתנגשות הגלקטית הצפויה עשויה לא להתרחש כלל, או לפחות להידחות משמעותית.
גלקסיה מוקפת חומר אפל. המחשה: depositphotos.com

האם טעינו לגבי החומר האפל? גלקסיות ננסיות מציעות רמזים מפתיעים

מחקר חדש חושף דפוס התקבצות חריג בגלקסיות ננסיות דלילות – ועשוי להצביע על כך שחומר אפל פועל אחרת ממה שחשבנו, אולי אפילו מתקשר עם עצמו
התמונה מראה גז מפוזר (צהוב עד סגול) המוכל בתוך הנימה הקוסמית שמחברת שתי גלקסיות (כוכבים צהובים), ומשתרעת על פני שלושה מיליון שנות אור.קרדיט: Davide Tornotti/University of Milano-Bicocca

אסטרונומים מצאו לאחרונה קשר בן שלושה מיליון שנות אור בין גלקסיות

פריצת דרך חדשה במיפוי הקוסמי חשפה את המבנה של נימה ענקית, חלק מרשת קוסמית גדולה שמחברת גלקסיות
לכבוד 100 שנה לגילויו של אדווין הבל כוכב משתנה מסוג Cepheid, בשם V1, בגלקסיית אנדרומדה השכנה, שיתפו פעולה אסטרונומים עם האגודה האמריקאית למתבונני כוכבים משתנים (AAVSO) לצורך חקירת הכוכב. המתבוננים של AAVSO עקבו אחרי V1 במשך שישה חודשים, ובכך יצרו תרשים – או עקומת אור – המתעד את העלייה והירידה הקצביות בעוצמת האור של הכוכב. בהתבסס על נתונים אלה, נקבע כי טלסקופ חלל הבל יתעד את הכוכב בשעות בהן אורו חלש ובשעות בהן הוא בוהק ביותר. אשראי: NASA, ESA, Hubble Heritage Project (STScI, AURA), Robert Gendler.

הכוכב שהוכיח שהיקום גדול יותר ממה שדמיינו

לפני מאה שנה, גילויו של הכוכב המשתנה V1 בגלקסיית אנדרומדה על-ידי אדווין האבל חשף יקום עצום ומתפשט, והפך לנקודת מפנה בהבנתנו את הקוסמוס
מודל של ספיחה על גלקסיה בצורת דיסקה. צבע מייצג את טמפרטורת הגז, והקוים השחורים את קווי הזרימה של הגז, כאשר הוא זורם מהתווך הסובב גלקטי החם (כמיליון מעלות) אל הגלקסיה בה הגז קר באופן יחסי (כ-10,000 מעלות). הפאנל הימני מראה שלושה קוי זרימה בצורה תלת ממדית, שמדגישים את הסחרור של הגז במהלך הזרימה פנימה. התמונה העליונה היא צילום של גלקסיית דיסקה קרובה יחסית על ידי טלסקופ החלל האבל. קוטרה כ-170 אלף שנות אור, ומרחקה מאיתנו הוא כ-21 מיליון שנות אור.

על הדינמיקה הגלקטית

מה אפשר ללמוד מצורתן של גלקסיות על הקשרים המורכבים בין חומרים שונים ביקום
המסע בזמן של טלסקופ החלל ג'יימס ווב. צילום: נאס"א

הפתעה בהירה ביקום המוקדם: תגליות חדשות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב

בין ההישגים המרשימים של הטלסקופ נכללת זיהוי גלקסיות מוקדמות ביותר, שהתפתחו רק כ-300 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול
המבט הזה של כל השמיים הוא ריבוד של מפת הכוכבים של גאיה מפרסום הנתונים השני שלה ב-2018 ומפת האבק של פלאנק מ-2014. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA; ESA/Gaia/DPAC; ESA/Planck Collaboration

טלסקופ "היקום האפל" של אוקלידס מגלה חלון מדהים של 208 גיגה-פיקסלים לתוך הקוסמוס

באמצעות עידוש כבידתי, משימת אוקלידס מביטה אל העולם האפל, ממפה את פיזור החומר האפל וחוקרת את התפשטות היקום על ידי צפייה במיליארדי גלקסיות
איור אומן מתאר חור שחור קדמוני (משמאל) שעובר במהירות על פני מאדים וגורם ל"רעידה" קלה במסלולו של מאדים (מימין), כשברקע השמש. מדענים מ-MIT טוענים שרעידה כזו עשויה להיות ניתנת לגילוי באמצעות המכשירים הקיימים כיום. קרדיט: איור מאת בנג'מין להמן, בשימוש עם SpaceEngine @ Cosmographic Software LLC.

החומר האפל: חורים שחורים ראשוניים והרעידה המסתורית של מסלול מאדים

חורים אלה, שהם שרידים תאורטיים מהיקום המוקדם, עשויים להיות ניתנים לזיהוי בכל עשור כשהם עוברים דרך מערכת השמש, ומציעים דרך חדשה לחקור את החומר האפל החמקמק

אסטרונומים גילו עצמים פוטנציאליים של חומר אפל בחלל באמצעות פולסרים

פולסרים אלה – כוכבי נייטרונים שמסתובבים ופולטים אלומות של גלי רדיו דמויות מגדלור שסורקות את החלל – שימשו לזיהוי מסות נסתרות מסתוריות.
הדמיות מחשב שעשו אסטרונומים, בכללן אלה שבאוניברסיטה של קליפורניה באירביין, תומכות בקיומו של החומר האפל. למרות שהחומר האפל לא התגלה ישירות, מדענים רבים מאמינים שהוא חייב להתקיים כדי להסביר תופעות שונות ביקום הניתן לצפייה

תכונות של גלקסיות מגלות את ידו הבלתי נראית של החומר האפל

הדמיות מחשב אסטרונומיות מצביעות על הוכחות חזקות שהחומר האפל קיים, הנתמכות על ידי תצפיות של תכונות בגלקסיות שקשה להסביר בלעדיו
מערך הגלאים Xenon top array של שותפות XENONnT. צילום יחצ

הניסוי הבינלאומי XENONnT: מדידה ראשונה של רתיעה גרעינית מחלקיקי נייטרינו מהשמש

פרופ' רני בודניק מהמחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה במכון ויצמן למדע שותפה במחקר זה, ובין השאר בנתה את מערכות השליטה והכיול וכן לקחה חלק בניתוח הנתונים
המחשה של כוח הכבידה. המחשה: depositphotos.com

האם כוח הכבידה יכול להתקיים ללא מסה, ובכך להפחית את הצורך בחומר האפל ההיפותטי

מדענים טוענים כי מערכות מעגליות של פגמים טופולוגיים במבנים הנפוצים ברחבי היקום עשויות להיות המקור לכבידה ה"עודפת" הדרושה להחזקת גלקסיה או צביר יחד
היקום הקדום מיד לאחר המפץ הגדול, עם רקע כאוטי של אנרגיה וחלקיקים. חורים שחורים קטנים וצפופים, חלקם בגודל אטום, מפוזרים ברחבי התמונה. חורים שחורים אלה מתוארים עם הילה של "מטען צבע", המסמלת את התכונה הייחודית של קווארקים וגלואונים. סביב החורים השחורים נמצא נוף קוסמי של פלזמת קווארק-גלואון, עם רמזים להתחלת היווצרות פרוטונים וניוטרונים. התמונה הוכנה באמצעות DALEE ואינה מהווה תמונה מדעית

חורים שחורים אקזוטיים עשויים להיות תוצר לוואי של חומר אפל

לפני חמישים שנה הציע הפיזיקאי סטיבן הוקינג שייתכן שהחומר האפל הוא אוכלוסייה של חורים שחורים, שאולי נוצרו זמן קצר לאחר המפץ הגדול. הם גם התקיימו זמן קצר אבל השפיעו על
אינפוגרפיקה: ההסטוריה של היקום. קרדיט: נאס"א

בינה מלאכותית מבקשת לפתור את בעיית האנרגיה האפלה

כך עולה משותפות סקר האנרגיה האפלה, שיוניברסיטי קולג' לונדון היא חברה מייסדת בו, מארח את מעבדת המאיץ הלאומית פרמי בארצות הברית וכולל יותר מ-400 מדענים מ-25 מוסדות ב-7 מדינות
הדמיות של הגלקסיה הלא מאוזנת ודינמיקת החומר האפל. התמונה מייצגת את הגלקסיה, מוקפת בחלקיקי חומר אפל, עם אזור צפוף עודף מאחוריה, אזורים ברקע המסמלים אזורים ריקים וצפופים ביקום, וסימנים לתנועת הגלקסיה והשפעת החיכוך הדינמי. התמונה הוכנה בעזרת בינה מלאכותית לצורך המחשה ואין ל ראות בה תמונה מדעית

פיצוח סודות החומר האפל באמצעות גלקסיות מעוקמות

חוקרים מודדים את מהירות ומסת החומר האפל על ידי חקר גלקסיות מעוקמות המושפעות מחיכוך דינמי שגורם החומר האפל
אסטרונומים מהרווארד טוענים שהצורה המעוקמת של שביל החלב היא בגלל הילה לא מאוזנת של חומר אפל. הטענה הזאת תומכת בתאוריות של התנגשות גלקטית קודמת ומספקת תובנות על טיבו של החומר האפל. קרדיט: Stefan Payne-Wardenaar; Magellanic Clouds: Robert Gendler/ESO

חומר אפל והתנגשויות גלקטיות: אסטרונומים מהרווארד מסבירים את העיקום המסתורי של שביל החלב

הגורם לכך היא הילת חומר אפל מעוותת
באליפסה: התקופה האפלה של היקום. המחשה: depositphotos.com

גלי רדיו מהירח ישפכו אור על היקום הקדום

כ-50 מיליון שנה אחרי המפץ הגדול, נוכל למדוד את התפתחות היקום ואת הרכבו באמצעות מדידת גלי רדיו מהירח

ראשית היקום בראי המדע

כתבה מיוחדת לכבוד ראש השנה המסכמת את בריאת העולם בראי המדע
חור תולעת. צילום: depositphotos.com

חוקרים מגרמניה: החומר האפל ובעיית ההיררכיה מוסברים בעזרת ממד חמישי

חוקרים ברחבי העולם מחפשים הסבר לתעלומת החומר האפל ולבעיית ההיררכיה. שתי הבעיות נראות שונות לחלוטין, אך לטענת חוקרים מאוניברסיטת ג'ונס גוטנברג שבגרמניה ניתן ליישב את שתיהן בעזרת ממד חמישי קומפקטי.

מודל חדש לחומר והאנרגיה האפלים מאחד בין השניים

החיפוש אחר הקווארק האפל

עמוק באדמה: הגלאי נמצא במנהרה מתחת להר גראן סאסו באיטליה. צילום באדיבות מכון ויצמן

"קסנון 1 טון": מציבים גבול חדש לחומר האפל

הדמייה של התמזגות שני חורים שחורים, שעל קיומה הצביעו גלי הכבידה שתועדו על ידי LIGO בשנת 2017. מקור: The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project.

האם החומר האפל עשוי מחורים שחורים?

גלאי חלקיקים (המצולם בכתבה הינו גלאי החלקיקים CMS ב-CERN. מקור: Julian Knutzen.

גלאי חלקיקים ייבנה באוניברסיטת בן-גוריון

"גשרי" חומר אפל בין גלקסיות. צילום: אוניברסיטת ווטרלו

הדמיה ראשונה של רשת חומר אפל שמחברת בין גלקסיות

הדמייה של אסטרונאוטים על מאדים, לפי החזון של ספייס אקס ליישב את כוכב הלכת. מקור: ספייס אקס.

עשרים שאלות גדולות על עתיד האנושות

הדמייה של גלקסיית שביל החלב. ההילה הכחולה שמסביבה באה להמחיש את התפוצה המשוערת של החומר האפל סביב הגלקסייה. מקור: ESO/L. Calçada.

גישוש באפלה אחר החומר האפל

רובין יחד עם קנט פורד בוחנים את הציוד במצפה לוול בשנת 1965. מקור: Carnegie Institution, Department of Terrestrial Magnetism.

האישה שמאחורי החומר האפל

המחשה של גרפילד החתול מהרהר ברעיון של לזניה בחלל. מבנים בלתי נראים בצורת אטריות, דפי לנזניה או מעטפות של אגוזי לוז עשויים לרחף בשביל החלב האם ייתכן שמדובר בחומר האפל שמחפשים אחריו שנים?© GARFIELD: Paws. Used by permission. Art by CSIRO

"אטריות" מחומר אפל עשויות להסתתר בשביל החלב

מדענים בלבוש ייעודי עובדים על הקסנון 1 טון TPC. צילום: יח"צ

המטרה: לפתור את תעלומת החומר האפל

גלקסיות מתנגשות בצביר אָבֶּל 3827. באדיבות המצפה האירופי הדרומי (ESO), נאס"א וסוכנות החלל האירופית/טלסקופ החלל האבל

החומר האפל זורק רמז / קלרה מוסקוביץ

שביל החלב. המחשה: shutterstock

מרימים את המסך מעל גלקסיה המורכבת מחומר אפל

המפה הראשונה של סקר האנרגיה האפלה עוקבת אחר פיזור החומר האפל באזור גדול בשמים. הצבעים מתארים את צפיפות המסה המשפיעה. (Image: Dark Energy Survey)

מדענים מיפו את החומר האפל סביב מיליוני גלקסיות

קרדיט: "אפיון אות בקרני גמא ממרכז שביל החלב: דוגמה משכנעת לאיון חומר אפל", מאת טנסו דילאן ועמיתים, גרסה מוקדמת מקוונת, 26 בפברואר 2014: HTTP://ARXIV.ORG/ABS/1402.6703

‫חומר אפל – הצצה בבלתי נראה / קלרה מוסקוביץ‬

מתקן AMS Alpha Magnetic Spectrometer מהסוג המותקן בתחנת החלל הבינלאומית. מתוך ויקיפדיה

מדענים: התגלו עדויות ראשונות לקיומו של חומר אפל

מיפוי מיקום ותנועת הגלקסיות במרחק של עד 370 מיליון שנות אור מכדור הארץ לפי מודל המשלב בינה מלאכותית שפותח במכון ליבניץ לאסטרופיסיקה בגרמניה

תבונה מלאכותית סייעה לשרטט את מבנה היקום

ציוני דרך בהתפשטות היקום. מתוך ויקיפדיה

האם יש משהו שיכול לנוע מהר יותר ממהירות האור?

ציד החומר האפל XENON 100 צילום: סיינטיפיק אמריקן

חלקיקים באפלה