בכל מערכת שמסתובבת, החלקים החיצוניים אמורים לנוע לאט יותר מן הפנימיים, כמו כוכבי הלכת סביב השמש. בגלקסיות זה לא קורה: הכוכבים בשוליים נעים מהר כמעט כמו אלה שבמרכז, ובמהירות כזו היו אמורים להיזרק החוצה. מה מחזיק אותם?
אותה מסה חסרה מופיעה שוב בעיקום האור סביב , במלוא מובן המילה, ובמפות מן , ואינה תלויה בשיטת המדידה.
הראיה הראשונה מגיעה . מודדים את מהירות הכוכבים בגלקסיה כתלות במרחק מן המרכז, ומצפים לעקומה שיורדת: ככל שרחוקים יותר מן המסה, המשיכה חלשה יותר והמהירות קטנה. בפועל העקומה משתטחת ונשארת גבוהה עד הקצה, כאילו יש שם הרבה יותר מסה ממה שרואים.
אפשר היה לחשוב שהמסה החסרה היא פשוט חומר רגיל שאינו זוהר: כוכבים כבויים, גז קר, אבק. אלא שחומר רגיל משאיר חתימות. גז פולט וסופג ידועים, ואבק מחשיך את מה שמאחוריו. כשמחפשים את הכמות הדרושה, היא פשוט אינה שם.
הראיה השנייה עצמאית לגמרי מן הראשונה ואינה תלויה בתנועה כלל: עיקום האור סביב צבירים. המסה שנמדדת כך תואמת את המסה שחסרה בעקומות הסיבוב. הראיה השלישית מגיעה מן הכיוון ההפוך בזמן, מקרינת הרקע: דפוס הכתמים בה נקבע לפי כמה חומר היה ואיזה סוג, והוא דורש חומר שאינו מגיב לאור.
החוזק של הטיעון אינו באף אחת מן הראיות לבדה אלא בכך שכולן מצביעות על אותו מספר, בשיטות שאין ביניהן שום קשר. ועדיין, כולן מודדות כבידה ולא את החומר עצמו. לכן קיימות תיאוריות שמשנות את חוק הכבידה במרחקים גדולים במקום להוסיף חומר, והן מתקשות בעיקר להסביר את צבירי הגלקסיות ואת קרינת הרקע יחד.
wat. החומר האפל לא נצפה מעולם. מה שנצפה הוא שגלקסיות מתנהגות כאילו יש בהן הרבה יותר מסה ממה שרואים.
wat wat
רוב החומר ביקום, לפי המדידות האלה, אינו מהסוג שממנו עשויים כוכבים, כוכבי לכת ואנחנו. עדיין לא זוהה ממה הוא כן עשוי.
איך יודעים?
שלושה סוגי ראיות נפרדים מצביעים לאותו כיוון: מהירות סיבוב של גלקסיות, עיוות אור מגרמים רחוקים בדרכו אלינו, והרכב הקרינה שנותרה מראשית היקום.
מה עדיין לא יודעים?
כל הראיות עקיפות ומסתמכות על ההנחה שכוח הכבידה מתנהג כמצופה בקנה מידה גלקטי. יש תיאוריות מתחרות שמשנות את ההנחה הזאת במקום להוסיף חומר.
למדתם משהו?
מכאן ממשיכים
מה חיפשו שני מהנדסים שניקו לשלשת יונים מאנטנה?קוסמולוגיה
מה מושך אלינו אלפי גלקסיות ואנחנו כמעט לא רואים אותו?גלקסיות
למה שמי הלילה חשוכים?קוסמולוגיה