Вчені довели, що темна матерія порушує уявлення про прозорість космосу

Темна матерія, яка становить близько 27% маси Всесвіту, може залишати слабкий «кольоровий відбиток» у світлі далеких зірок — такий висновок зробили дослідники з Університету Йорка (Велика Британія). Їхнє теоретичне дослідження, опубліковане в журналі Physics Letters B, припускає, що навіть найтемніші форми темної матерії здатні змінювати спектр світла — зокрема, спричиняти ледь помітне зміщення до червоного або синього діапазону.

Команда під керівництвом Школи фізики, інженерії та технологій Університету Йорка стверджує, що світло зірок, проходячи крізь ділянки, насичені темною матерією, може взаємодіяти з її частинками. Залежно від типу цих частинок, колір світла змінюється — це суперечить усталеній думці, що темна матерія не взаємодіє зі світлом узагалі. «Ми показали, що навіть у найтемнішому її вигляді вона може мати певну кольорову сигнатуру,» — зазначили дослідники.

Модель, запропонована дослідниками, базується на аналогії з «теорією шести рукостискань»: навіть якщо темна матерія не взаємодіє зі світлом напряму, вона може впливати на нього опосередковано — через посередницькі частинки, такі як топкварк або бозон Гіґґса. У результаті світло набуває слабкого спектрального «сліду», який потенційно можна виявити за допомогою телескопів нового покоління.

Хоча відкриття є теоретичним, воно дає практичні орієнтири для майбутніх спостережень. Якщо телескоп James Webb або обсерваторія Vera Rubin зафіксують такі спектральні зміни, це допоможе звузити коло кандидатів на роль частинок темної матерії — зокрема відрізнити WIMP, аксони чи темні фотони. Це може стати новим інструментом у дослідженні природи темної матерії.

За словами дослідників, нині на пошук темної матерії витрачаються мільярди доларів — у підземних детекторах, прискорювачах і космічних експериментах. Якщо новий метод підтвердиться, він дозволить точніше спрямовувати ці зусилля — у ті області неба, де взаємодія світла й темної матерії може бути найінтенсивнішою. Це може стати важливим кроком у багаторічному пошуку невидимої частини Всесвіту.