Вчені побачили невидиму темну матерію: загадкова речовина залишає кольорові “відбитки”

16 жовтня 2025 р. 13:49

16 жовтня 2025 р. 13:49

Темна матерія — загадкова речовина , яка становить понад 80% усієї речовини у Всесвіті, можливо, не така вже й “темна”, пише Space . Теоретичне дослідження, проведене фізиками з Йоркського університету, вказує, що ця невидима субстанція може залишати ледь помітні червоні або сині відтінки у світлі, яке проходить через ділянки космосу з високою концентрацією темної матерії.

Результати роботи, опублікованої в журналі Physics Letters B, дають підстави припускати, що світло може взаємодіяти з частинками темної матерії не прямо, а опосередковано — через проміжні елементарні частинки, зокрема бозон Хіггса, який відповідає за масу інших частинок. У такому разі фотони, частинки світла, можуть слабко розсіюватися, змінюючи свій спектр — і залишаючи “кольоровий підпис” у вигляді незначного червоного або синього зсуву.

“Більшість науковців погоджуються, що темна матерія — дійсно темна. Але ми показали, що навіть найтемніший її тип може мати власний кольоровий слід”, — пояснив співавтор дослідження, фізик Йоркського університету Михайло Башканов.

У моделі, яку пропонують британські дослідники, існує два сценарії. Якщо темна матерія складається з масивних частинок (Weakly Interacting Massive Particle, WIMP), які мають слабку взаємодію, світло, проходячи через такі області, частково втрачатиме свої високоенергетичні сині фотони — отже, набуватиме червоного відтінку. Якщо ж вона взаємодіє виключно через гравітацію, спостерігатиметься зворотний ефект — світло ледь “синітиме”.

Обидва ефекти надзвичайно слабкі, проте, за словами авторів, не дорівнюють нулю. Це означає, що темна матерія може залишати спектральний “відбиток” на світлі, яке проходить через її щільні скупчення — зокрема центри галактик або галактичні кластери.

Такі зміни, навіть якщо вони мізерні, потенційно можуть бути зафіксовані телескопами наступного покоління. Йдеться насамперед про Європейський надзвичайно великий телескоп (Extremely Large Telescope, ELT), який будується у Чилі, та Римський космічний телескоп імені Ненсі Грейс Роман від NASA.

“Це відкриває перспективу нового методу пошуку темної матерії — не через виявлення її частинок безпосередньо, а через аналіз впливу на космічне світло, — зазначив Башканов. — За допомогою високочутливих інструментів ми зможемо перевірити, чи справді вона залишає спектральний слід у космосі”.

Наукова спільнота поки що сприймає ці висновки з обережністю. Виявлення передбачуваних змін у кольорі світла вимагає надточної спектральної апаратури та аналізу променів, що пройшли мільярди світлових років. Водночас якщо прогноз британських дослідників підтвердиться, це стане новим етапом у розумінні природи темної матерії — речовини, без якої сучасна картина Всесвіту залишатиметься неповною.

Нещодавно повідомлялося про віртуальні частинки, які є парадоксальним , суто математичним інструментом сучасної фізики. Він дозволяє з надзвичайно високою точністю описувати три фундаментальні сили природи та пояснювати, як взаємодіють реальні елементарні частинки.

Політика