Науковці з престижного Університету Йорка (University of York) розробили новаторську теоретичну модель, яка має потенціал докорінно змінити усталені підходи до вивчення темної матерії. Ця загадкова субстанція, що домінує у матеріальному складі Всесвіту, традиційно вважалася повністю невидимою. Класична космологія стверджувала, що темна матерія не взаємодіє з електромагнітним випромінюванням — вона не поглинає, не випромінює і не відбиває світло. Її існування досі підтверджувалося виключно через потужний гравітаційний вплив, який вона чинить на динаміку галактик та великомасштабні структури космосу.
Проте нове дослідження, результати якого були оприлюднені у впливовому науковому журналі Physics Letters B, пропонує сміливу гіпотезу. Воно припускає, що світло, проходячи через області, де концентрація темної матерії є надзвичайно високою, може зазнавати ледь помітного спектрального зсуву, який проявляється як незначне почервоніння або посиніння. Дослідники, серед яких ключовим автором є доктор Михайло Башканов, пояснюють цей феномен опосередкованою взаємодією. Вони використовують відому аналогію «правила шести рукостискань» для ілюстрації складної мережі потенційних взаємодій. Згідно з цією концепцією, вплив на фотони може здійснюватися через посередництво проміжних частинок Стандартної моделі, зокрема через бозон Хіггса або топ-кварк. Це означає, що темна матерія не взаємодіє зі світлом безпосередньо, але може впливати на нього через ці «мости».
Напрямок і величина цього спектрального зсуву безпосередньо залежать від фізичної природи самої темної матерії. Наприклад, якщо гіпотетична матерія складається з Відимо Взаємодіючих Масивних Частинок (WIMPs), то світло, проходячи крізь них, може втрачати високоенергетичні фотони синього спектра, що візуально призведе до червонуватого відтінку. І навпаки, якщо у взаємодії домінує гравітаційний ефект, спектр може зміщуватися у синю частину. Теоретично передбачений зсув довжини хвилі, розрахований у рамках цієї моделі, є надзвичайно малим — порядку 10⁻¹⁰–10⁻¹². Ця мізерна величина на багато порядків перевищує чутливість, яку можуть забезпечити існуючі на сьогодні спектрометри. Таким чином, перевірка цієї гіпотези вимагатиме розробки та запуску телескопів нового покоління, оснащених безпрецедентною спектральною точністю.
У разі, якщо ця теорія знайде своє експериментальне підтвердження, це стане справжнім проривом — першим прямим спостережним свідченням того, що темна матерія здатна взаємодіяти зі світлом. Це відкриє абсолютно новий шлях до розуміння космосу. Замість того, щоб продовжувати пошуки невловимих частинок у глибоких підземних лабораторіях, астрофізики зможуть зосередитися на аналізі спектрів світла, що надходить від найвіддаленіших космічних об'єктів, виявляючи ці тонкі «кольорові відбитки» темної матерії. Важливо зазначити, що паралельно з цими теоретичними розробками тривають і активні експериментальні вишукування. Зокрема, міжнародна дослідницька група, використовуючи інфрачервоний спектрограф WINERED, у лютому 2025 року встановила жорсткі обмеження щодо властивостей частинок темної матерії з масами у діапазоні від 1,8 до 2,7 електронвольт, хоча прямого розпаду чи взаємодії зафіксовано не було.