Forskare vid University of York föreslår att mörk materia kan färga ljus subtilt rött eller blått när det passerar genom den, vilket utmanar tanken att den är helt osynlig. Denna indirekta interaktion kan möjliggöra detektion med nästa generations teleskop. Upptäckten kan förenkla sökandet efter den mystiska substansen som dominerar universum.
Mörk materia, som utgör större delen av universum och bara är känd genom sina gravitationspåverkan på galaxer, kanske inte är helt odetekterbar med ljusbaserade metoder. En studie från University of York föreslår att ljus som reser genom områden täta med mörk materia kan få en svag röd eller blå nyans, beroende på vilken typ av mörk materia som möts.
Forskningen drar en analogi till 'sex handskakningsregeln', och föreslår att även om mörk materia inte interagerar direkt med ljus, kan den påverka det indirekt via en kedja av subatomära partiklar. Till exempel kan svagt interagerande massiva partiklar (WIMPs) kopplas via förmedlare som Higgs-bosonen och topquarken.
Dr. Mikhail Bashkanov, från University of Yorks School of Physics, Engineering and Technology, förklarade: "Det är en ganska ovanlig fråga att ställa i den vetenskapliga världen, eftersom de flesta forskare skulle hålla med om att mörk materia är mörk, men vi har visat att även den mörkaste typen av mörk materia som man kan föreställa sig -- den kan fortfarande ha en sorts färgsignatur."
Han tillade: "Det är en fascinerande idé, och det som är ännu mer spännande är att, under vissa förhållanden, kan denna 'färg' faktiskt vara detekterbar. Med rätt sorts nästa generations teleskop kan vi mäta den. Det betyder att astronomi kan berätta något helt nytt om mörk materias natur, vilket gör sökandet efter den mycket enklare."
Studien, skriven av A. Acar, C. Isaacson, M. Bashkanov och D.P. Watts, beskriver hur dessa effekter kan testas i framtida experiment för att förfina modeller av mörk materia. Dr. Bashkanov noterade: "Just nu spenderar forskare miljarder på att bygga olika experiment -- några för att hitta WIMPs, andra för att leta efter axioner eller mörka fotoner. Våra resultat visar att vi kan begränsa var och hur vi ska titta på himlen, vilket potentiellt sparar tid och hjälper till att fokusera de ansträngningarna."
Publicerad i Physics Letters B (2025; 870: 139920), betonar arbetet integration av dessa insikter i teleskopdesigner för att undersöka de osynliga 85 procenten av kosmos.