חומר אפל

איור של "חומר אפל", אם אמנם הוא קיים, מסביב לגלקסיית שביל החלב שלנו
הרכב היקום 380,000 שנה לאחר היווצרותו וכיום, לפי מידע ממרץ 2013 ובהנחה שתאוריית "החומר האפל" נכונה

בפיזיקה, חומר אפל (או מסה אפלה) הוא חומר היפותטי שמניחים את קיומו כהסבר אפשרי לתופעות כבידתיות מסוימות. תאוריות אחרות, כמו דינמיקה ניוטונית מתוקנת, נותנות הסבר חלופי לאותן תופעות כבידתיות, לרוב מבלי להניח את קיומו של חומר אפל.

החומר האפל קרוי כך, משום שבניגוד לחומר שבו יכולים לצפות, דהיינו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי, החומר האפל הוא בלתי ניתן לצפייה ישירה. מכאן נובע שאם הוא אכן קיים, אזי הוא לא מקיים אינטראקציות אלקטרומגנטיות: הוא לא פולט ולא בולע קרינה הניתנת לצפייה ישירה, אחרת ניתן היה לזהותו באמצעות האינטראקציה שלו עם קרינה כזו.

על-פי חישובים המבוססים על תורת היחסות הכללית, על מנת להסביר את התופעות הכבידתיות שאינן מוסברות על ידי החומר הנראה צריך שהחומר האפל יתרום כ-26.8% מצפיפות החומר והאנרגיה היקומית (ויחד עם האנרגיה האפלה כ-95.1% ממנה). המסה והאנרגיה שאנו מסוגלים לראות או לזהות באמצעים הטכנולוגיים הקיימים מהווים כ-4.9% מהיקום.

שאלות קיומו ומהותו של החומר האפל הן מהבעיות הבלתי פתורות המשמעותיות ביותר באסטרופיזיקה של ימינו.