Перейти к содержимому Цветная подпись невидимки: как тёмная материя может «окрашивать» свет
Новое исследование, опубликованное в журнале Physics Letters B, предполагает, что тёмная материя, составляющая около 27% Вселенной, может оставлять после себя своеобразный световой «отпечаток пальца» в виде едва уловимого красного или синего смещения. Это бросает вызов давнему предположению о том, что эта неуловимая субстанция и свет никогда не взаимодействуют.
До сих пор о присутствии тёмной материи было известно лишь благодаря её гравитационному притяжению, которое формирует галактики и удерживает их вместе. Считалось, что обнаружить её с помощью света невозможно.
Однако команда исследователей из Йоркского университета заявляет, что картина может быть сложнее. Их выводы указывают на то, что свет, проходя через регионы с высокой концентрацией тёмной материи, может приобретать едва заметный оттенок — становиться чуть более красным или синим — в зависимости от типа encountered тёмной материи. Обнаружение такого эффекта могло бы открыть совершенно новый способ изучения невидимой массы, которая доминирует в космосе.
Теоретическое исследование использует аналогию с «правилом шести рукопожатий» — концепцией, согласно которой любые два человека на Земле связаны через несколько общих знакомых. Учёные предполагают, что подобная цепочка связей может существовать и между частицами. Даже если тёмная материя не взаимодействует со светом напрямую, она может влиять на него опосредованно через другие частицы.
Например, некоторые кандидаты на роль тёмной материи, известные как слабовзаимодействующие массивные частицы (вимпы), могут быть связаны со светом через серию промежуточных частиц, таких как бозон Хиггса и t-кварк. На приведённой диаграмме из журнала Physics Letters B (2025) показаны все возможные диаграммы рассеяния фотонов на тёмной материи, где переносчиками взаимодействия выступают бозон Хиггса и гравитон.
Новое поколение инструментов
Доктор Михаил Башканов из Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета пояснил: «Задавать такой вопрос в научном мире довольно необычно, поскольку большинство исследователей согласятся, что тёмная материя — тёмная. Но мы показали, что даже самая «тёмная» из всех возможных тёмных материй может иметь своего рода цветную сигнатуру. Это захватывающая идея, и что ещё более интересно — при определённых условиях этот «цвет» может быть обнаружен. С помощью телескопов следующего поколения мы сможем его измерить. Это означает, что астрономия может рассказать нам нечто совершенно новое о природе тёмной материи, значительно упростив её поиски».
Исследование описывает, как эти косвенные взаимодействия частиц можно проверить в будущих экспериментах, что потенциально позволит учёным исключить одни теории тёмной материи и сконцентрироваться на других.
Поиски на небесах
Понимание тёмной материи остаётся одной из величайших задач современной физики. Следующим этапом этой работы станет подтверждение данных выводов, которое может предложить новый способ поиска субстанции, до сих пор проявлявшей себя только через гравитацию.
«Сейчас учёные тратят миллиарды на строительство различных экспериментов — одни предназначены для поиска вимпов, другие — аксионов или «тёмных фотонов», — говорит доктор Башканов. — Наши результаты показывают, что мы можем сузить область поиска на небе и определить, как именно следует искать, что потенциально сэкономит время и поможет сфокусировать эти усилия».
Перспективы и значение
Если эта теория подтвердится, это станет революцией в астрофизике. Астрономы получат мощный новый инструмент для картирования распределения тёмной материи во Вселенной, просто анализируя тонкие спектральные аномалии в свете далёких галактик и квазаров. Это приблизит человечество к разгадке одной из величайших тайн мироздания и позволит по-новому взглянуть на фундаментальные взаимодействия между частицами.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
