Cea mai mare parte a materiei din Univers nu poate fi văzută, fotografiată sau detectată direct prin lumină. Se numește materie întunecată și exercită o influență gravitațională uriașă asupra galaxiilor, stelelor și structurilor cosmice. Este unul dintre cele mai fascinante mistere ale fizicii moderne: știm că există indicii puternice despre prezența ei, îi putem cartografia efectele, dar nu am reușit încă să-i identificăm natura.
Materia întunecată: substanța pe care nu o putem vedea, dar ale cărei efecte sunt peste tot
Materia întunecată nu este o substanță neagră, nu este un nor cosmic și nici o formă de energie care circulă prin spațiu. Denumirea descrie o componentă misterioasă a Universului care nu emite, nu reflectă și nu absoarbe lumină în mod detectabil. Cu toate acestea, are masă și exercită atracție gravitațională.
Potrivit estimărilor NASA, materia obișnuită, din care sunt alcătuite stelele, planetele și toate formele de viață cunoscute, reprezintă aproximativ 5% din conținutul total de masă și energie al Universului. Materia întunecată contribuie cu aproximativ 27%, iar energia întunecată cu circa 68%.
Un detaliu important: materia întunecată reprezintă aproximativ 85% din totalul materiei, nu 85% din întregul Univers.
Cum au descoperit astronomii existența unei materii invizibile?
Povestea începe în anii 1930, când astronomul Fritz Zwicky a studiat roiul de galaxii Coma. Mișcările galaxiilor erau atât de rapide încât masa vizibilă nu putea explica de ce acestea rămâneau legate gravitațional.
Câteva decenii mai târziu, astronomul Vera Rubin a adus dovezi importante prin studiul rotației galaxiilor spirale. Stelele aflate la periferia acestora se deplasau cu viteze care nu puteau fi explicate doar prin gravitația materiei observabile.
Explicația propusă: galaxiile sunt înconjurate de halouri extinse de materie întunecată, a căror gravitație influențează mișcarea stelelor și a gazelor.
Astăzi, unul dintre cele mai importante instrumente pentru investigarea acestui fenomen este lentila gravitațională. Masa unui obiect cosmic curbează spațiu-timpul și deviază lumina provenită de la obiecte aflate în spatele său. Analizând aceste distorsiuni, cercetătorii pot estima distribuția masei invizibile.
Telescopul James Webb a oferit o imagine spectaculoasă a invizibilului
Un progres important a fost anunțat de NASA la 26 ianuarie 2026. Folosind observații realizate cu telescopul spațial James Webb, cercetătorii au obținut una dintre cele mai detaliate hărți ale materiei întunecate realizate până acum.
Publicată în revista Nature Astronomy, cercetarea arată distribuția acesteia în raport cu materia obișnuită, pe o regiune cosmică vastă. Structurile dense sunt conectate prin filamente, alcătuind o rețea cosmică invizibilă, în jurul căreia se organizează galaxiile.
Este o perspectivă extraordinară asupra arhitecturii Universului: ceea ce vedem prin telescoape reprezintă doar o parte din structura care influențează evoluția cosmosului.
Au detectat, în sfârșit, materia întunecată?
În septembrie 2026, experimentul LUX-ZEPLIN (LZ), desfășurat într-un laborator subteran din Dakota de Sud, a atras atenția comunității științifice după identificarea unui eveniment energetic neobișnuit într-un detector cu xenon lichid.
Semnalul ar putea fi compatibil cu interacțiunea unei particule ipotetice de materie întunecată, dar cercetătorii nu au declarat că au descoperit-o. Este un singur eveniment, iar confirmarea necesită date suplimentare și eliminarea explicațiilor alternative.
Mai mult, o analiză prezentată în revista Nature la 29 octombrie 2026 a exclus o altă posibilitate teoretică: găurile negre extrem de masive nu pot explica întreaga materie întunecată.
Așadar, misterul rămâne deschis.
Materia întunecată și energia întunecată: două mistere complet diferite
Deși denumirile seamănă, cele două fenomene nu trebuie confundate.
- Materia întunecată exercită atracție gravitațională și contribuie la formarea și menținerea structurilor cosmice.
- Energia întunecată este denumirea dată fenomenului responsabil pentru accelerarea expansiunii Universului, a cărui natură nu este încă înțeleasă.
Prima ajută la explicarea modului în care galaxiile se formează și rămân legate gravitațional. A doua este asociată cu evoluția expansiunii cosmice.
Cea mai tulburătoare idee este că Universul pe care îl observăm reprezintă doar o mică parte din realitatea fizică. Restul este dominat de fenomene pe care oamenii de știință încă încearcă să le descifreze. Iar materia întunecată rămâne una dintre cele mai mari enigme ale științei moderne.
