Сучасна фізика стоїть на порозі глибокого переосмислення фундаментальних засад світобудови. Протягом десятиліть науковці намагалися розгадати таємницю темної матерії — загадкової субстанції, яка не випромінює і не поглинає світло. Нещодавно запропонований підхід передбачає, що ознаки цієї невидимої речовини, яка домінує у Всесвіті, можна виявити через її опосередкований вплив на видиме світло. Це дослідження, яке окреслює новаторський метод ідентифікації темної матерії, було оприлюднене у фаховому виданні Physics Letters B. За поточними оцінками, темна матерія становить близько 27% від усієї матерії-енергії Всесвіту, проте її природа залишається однією з найбільших загадок космології, кидаючи виклик усталеній Стандартній моделі фізики елементарних частинок.
Довгий час вважалося, що темну матерію можливо досліджувати виключно завдяки її потужному гравітаційному впливу на галактики та їхні скупчення. Однак ця нова наукова праця висуває революційну гіпотезу, що фотони, які проходять крізь регіони з високою концентрацією цієї невловимої субстанції, можуть зазнавати ледь помітних спектральних зсувів. Ці зсуви можуть бути спрямовані як у червоний бік (збільшення довжини хвилі), так і в синій бік (її зменшення), залежно від характеру взаємодії частинок. Дослідницька група, очолювана доктором Михайлом Башкановим з Йоркського університету, стверджує, що цю мізерну, але послідовну «колірну сигнатуру» можна буде виміряти за допомогою високочутливих телескопів наступного покоління. Якщо ця теорія підтвердиться, таке відкриття могло б значно сфокусувати та прискорити пошуки, надавши астрофізикам прямий інструмент для виявлення темної матерії, а не лише її гравітаційних наслідків.
В основі цієї теоретичної моделі лежить концепція, що отримала назву «правило шести рукостискань» (або «правило шести рукопожать»). Ця соціальна аналогія, перенесена у світ фізики, пояснює механізм непрямого впливу частинок. Суть полягає в тому, що навіть якщо частинки темної матерії не контактують безпосередньо з фотонами, вони здатні чинити на них вплив через ланцюжок посередників, які виступають своєрідними "рукостисканнями". У ролі таких проміжних ланок, що передають енергію чи імпульс, можуть виступати добре відомі елементи Стандартної моделі, зокрема, бозон Хіггса або топ-кварк. Це означає, що енергетичні коливання, спричинені темною матерією, можуть передаватися через ці стандартні частинки, змінюючи характеристики світла. Таким чином, навіть найменш помітна субстанція може залишити вимірний відбиток, якщо простежити увесь ланцюг її взаємодій. Цей непрямий шлях відкриває нові перспективи для експериментальної фізики, яка раніше зосереджувалася лише на прямому виявленні.
Ця розробка є важливим доповненням до вже існуючих зусиль, спрямованих на вивчення невидимої частини космосу. Наразі науковці використовують різноманітні методи, включаючи високоточні атомні годинники для вимірювання найменших гравітаційних змін, а також деталізоване картування структур темної матерії, яке здійснюється через аналіз розподілу галактичних скупчень у космічній павутині. Згідно з даними, отриманими космічною обсерваторією «Планк», темна матерія становить приблизно 26,8% від загальної маси-енергії Всесвіту, що підкреслює її критичну роль у формуванні космічних структур. Однак, незважаючи на точні кількісні дані, її справжня природа досі залишається нез’ясованою, що спонукає фізиків до пошуку нових шляхів. Наступний, і, мабуть, найважливіший етап, полягає в експериментальному підтвердженні цих сміливих теоретичних прогнозів шляхом надточних спостережень. Успіх цього підходу може відкрити нову еру в астрофізиці, дозволяючи нам нарешті побачити те, що досі було лише невидимим гравітаційним примарою, і наблизитися до повного розуміння складу та еволюції нашого Всесвіту.