Materia întunecată este unul dintre cele mai mari mistere ale Universului. Invizibilă, ea constituie o mare parte din masa cosmică, însă natura sa exactă rămâne necunoscută. Timp de decenii, oamenii de știință au speculat cu privire la această substanță ciudată, crezând că interacționează cu materia obișnuită doar prin gravitație. Un nou studiu ar putea schimba această percepție, sugerând că materia întunecată și materia obișnuită interacționează într-un mod care încă nu a fost explorat. Spre deosebire de materia pe care o cunoaștem (cea care alcătuiește stelele, planetele și pe noi înșine), materia întunecată nu poate fi observată direct. Ea nu interacționează cu lumina. Nu absoarbe și nu reflectă lumina, ca unele dintre obiectele întunecate pe care le cunoaștem. Dimpotrivă, este complet „transparentă” la lumină, undele luminoase trecând prin ea fără nicio interacțiune. Singurul mod în care știm că există este prin influența sa gravitațională. Pentru a explica mai simplu: conform fizicii clasice, într-o galaxie, stelele și alte obiecte care orbitează în jurul centrului galactic ar trebui să aibă o viteză de rotație care scade pe măsură ce se îndepărtează de centru, un pic ca planetele din sistemul nostru solar. Cu toate acestea, atunci când astronomii măsoară viteza de rotație a galaxiilor, descoperă că stelele de la periferia lor se rotesc mult mai repede decât ar fi de așteptat doar pe baza materiei vizibile (stele, gaz și praf). Această viteză neașteptată indică faptul că trebuie să existe o masă invizibilă suplimentară care să exercite o forță gravitațională, iar aici intervine materia întunecată. Masa vizibilă nu este suficientă pentru a explica de ce galaxiile nu se prăbușesc sau de ce stelele de la periferia lor se rotesc atât de repede. Datorită influenței gravitaționale invizibile a materiei întunecate, galaxiile își mențin structura și mișcările observate pot fi explicate.
Până de curând, modelul dominant susținea că materia întunecată interacționează exclusiv prin gravitație. În acest fel, ea este capabilă să influențeze modul în care lumina călătorește prin Univers, deviind uneori razele de lumină atunci când acestea trec pe lângă cantități mari de materie întunecată. Acest fenomen, cunoscut sub numele de lentile gravitaționale, a permis oamenilor de știință să cartografieze distribuția acestei entități misterioase în cosmos. În afară de acest efect gravitațional, se presupunea anterior că materia întunecată și materia obișnuită nu se atingeau niciodată. Cu alte cuvinte, dacă o particulă de materie întunecată trece printr-un atom, nu îl perturbă. Cu toate acestea, un nou studiu contestă această idee simplă.
Cercetătorii au studiat recent șase galaxii mici cunoscute drept Ultrafaint Dwarf Galaxies. Aceste galaxii sunt unele dintre cele mai mici și mai puțin luminoase galaxii din univers, fiind extrem de greu de detectat din cauza luminozității lor foarte scăzute. Situate aproape de Calea Lactee, acestea sunt deosebit de bogate în materie întunecată. Observând distribuția stelelor în aceste galaxii, cercetătorii au observat că ceva nu este în regulă. Dacă materia întunecată interacționează doar cu gravitația, stelele ar trebui să fie mai dense în centru și mai rare la periferie. Cu toate acestea, nu este ceea ce au observat. Pentru a-și verifica ipoteza, cercetătorii au efectuat simulări computerizate. Ei au modelat două scenarii: unul în care materia întunecată și materia obișnuită interacționau doar gravitațional, iar celălalt în care interacționau direct. Spre surprinderea lor, modelul cu interacțiune directă se potrivea mai bine cu observațiile. Acest lucru sugerează că materia întunecată ar putea avea într-adevăr interacțiuni subtile cu materia obișnuită, în afară de gravitație. Rezultatele au fost prezentate într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters.
Această descoperire este surprinzătoare, deoarece pune sub semnul întrebării zeci de ani de teorie. Dacă într-adevăr interacționează cu materia obișnuită în moduri mai complexe decât se aștepta, aceasta ar putea indica faptul că modelele noastre actuale sunt incomplete. De asemenea, deschide ușa către noi cercetări pentru a determina natura exactă a acestei interacțiuni. Desigur, este încă prea devreme pentru a ști sigur cum interacționează aceste două tipuri de materie. Oamenii de știință nu au observat încă în mod direct o particulă de materie întunecată și rămânem în domeniul speculațiilor. Cu toate acestea, aceste rezultate indică posibilități interesante pentru viitor. Dacă interacțiunea dintre materia întunecată și materia obișnuită este confirmată, acest lucru ar putea face posibilă proiectarea de noi experimente pentru a detecta direct această materie misterioasă.
