Naukowcy z Uniwersytetu York opracowali przełomowy model teoretyczny, który ma potencjał, by fundamentalnie zmienić sposób, w jaki podchodzimy do badań nad ciemną materią – tajemniczą substancją dominującą w strukturze Wszechświata. Dotychczas powszechnie przyjmowano, że ciemna materia jest całkowicie niewidzialna dla naszych instrumentów. Wynika to z faktu, że nie absorbuje, nie emituje ani nie odbija światła, a jej obecność manifestuje się jedynie poprzez grawitacyjny wpływ na ruch galaktyk.
Nowe ustalenia, opublikowane na łamach prestiżowego czasopisma Physics Letters B, sugerują intrygującą hipotezę. Mówi ona, że światło przechodzące przez obszary o wysokiej koncentracji ciemnej materii może ulegać minimalnemu przesunięciu barwy – subtelnemu zaczerwienieniu lub zasinieniu. Badacze, w tym doktor Michaił Baszkanow, tłumaczą to zjawisko oddziaływaniem pośrednim. Posługują się oni analogią do „reguły sześciu uścisków dłoni”, aby opisać potencjalną sieć interakcji. Zakładają, że wpływ na fotony może być realizowany za pośrednictwem cząstek pośredniczących należących do Modelu Standardowego, takich jak bozon Higgsa lub kwark top.
Charakter tego przesunięcia zależy od natury samej ciemnej materii. Na przykład, jeśli składa się ona z Widocznie Oddziałujących Masywnych Cząstek (WIMPs), światło może tracić wysokoenergetyczne fotony niebieskie, co skutkowałoby odcieniem czerwonawym. Z kolei dominacja interakcji grawitacyjnej mogłaby prowadzić do przesunięcia w stronę niebieską. Teoretycznie przewidywana zmiana długości fali w ramach tego modelu wynosi od 10⁻¹⁰ do 10⁻¹². Jest to wartość o rzędy wielkości mniejsza niż czułość, jaką oferują obecnie dostępne spektrometry. Oznacza to, że weryfikacja tej śmiałej koncepcji będzie wymagała budowy teleskopów nowej generacji, charakteryzujących się niespotykaną dotąd precyzją spektralną.
Jeżeli ta teoria znajdzie potwierdzenie w danych eksperymentalnych, będzie to stanowić pierwszy bezpośredni dowód obserwacyjny na oddziaływanie ciemnej materii ze światłem. Zmieniłoby to znacząco nasze rozumienie kosmosu. Zamiast koncentrować się na poszukiwaniach cząstek w laboratoriach podziemnych, naukowcy mogliby analizować widma światła pochodzącego z odległych obiektów kosmicznych, identyfikując te delikatne „odciski palców” barwy. Równolegle do tego przełomu teoretycznego, trwają intensywne poszukiwania eksperymentalne. Przykładowo, międzynarodowy zespół badaczy, wykorzystując spektrograf podczerwieni WINERED, w lutym 2025 roku ustalił rygorystyczne ograniczenia dotyczące właściwości cząstek ciemnej materii o masach w zakresie od 1,8 do 2,7 elektronowoltów, chociaż nie odnotowano bezpośredniego rozpadu.
Odkrycie to otwiera zupełnie nowy rozdział w astrofizyce. Potwierdzenie istnienia spektralnego śladu ciemnej materii pozwoliłoby nie tylko na jej detekcję, ale także na dokładniejsze określenie jej składu i mechanizmów oddziaływania, co jest kluczowe dla pełnego obrazu ewolucji kosmicznej i zrozumienia fundamentalnych sił rządzących Wszechświatem.