امروزه گمان می‌رود که ماده‌ی تاریک یک‌چهارم کل ماده‌ی موجود در جهان را تشکیل داده است؛ اما ما در مورد آن دانش بسیار کمی داریم، زیرا هرگز به‌طور مستقیم آن را مشاهده نکرده‌ایم و از این رو مطالعه‌ی ماده‌ی تاریک بسیار دشوار است. تحقیقات جدید شاید به ما نشان دهد که فیزیک کاملا جدیدی برای درک رفتار ماده‌ی تاریک لازم است.

 گروهی از اخترشناسان سوئیسی، فرانسوی و بریتانیایی، از تلسکوپ فضایی هابل برای بررسی خوشه‌های کهکشانی استفاده کرده است. مدل ماده‌ی تاریک سرد، نشان می‌دهد که درخشان‌ترین کهکشان در یک خوشه‌‌ یا (BCG) موجود در مرکز یکی از این خوشه‌ها، پس از رویداد ادغام عظیم، به دلیل تأثیر گرانشی ماده‌ی تاریک، کماکان در جای خود خواهد ماند.

مطالعه‌ی جدید نشان داد که BCG-ها پس از بازگشت خوشه به حالت آرام و باثبات خود، دستخوش تکان‌هایی می‌شوند. منطقه‌ی قابل مشاهده از هر خوشه و مرکز جرم آن دارای انحرافی به میزان ۴۰ هزار سال نوری از هم بودند.

 محققان با تکیه بر اینکه خوشه‌ها به‌عنوان لنزهای گرانشی عمل می‌کنند، موفق به تعیین مقدار فوق شده‌اند و از طرفی، مقیاس بزرگ نشان می‌دهد که آن‌ها فضازمان را تکه‌تکه می‌کنند؛ روندی که روی نور اشیاء بیرون از محل خود تأثیر می‌گذارد. این باعث می‌شود تا بتوانیم موقعیت دقیق مرکز جرم را تعیین و میزان انحراف BCG را نیز اندازه‌گیری کنیم.

 تیری در تاریکی

 تکان‌هایی که در این مطالعه مشاهده شد، یک پدیده‌ی مرموز است و سؤالاتی با خود به همراه دارد. با این اوصاف اگر دلیل چنین تکان‌هایی ماده‌ی تاریک بوده باشد، می‌توانیم به این نتیجه برسیم که درک فعلی ما از خواص این ماده نادرست است.

 ذرات ماده‌ی تاریک، در صورتی که واقعا مسئول روند یادشده باشند، باید بتوانند برای متوقف ساختن چنین تکان‌هایی با یکدیگر برهم‌کنش کنند. این اتفاق اما با تفکر فعلی ما در مورد طبیعت و رفتار ذرات آن ماده، متناقض است. همین تناقض نشان می‌دهد که ما نیاز به ایجاد یک بستر فیزیکی کاملا جدید داریم تا بتوانیم به‌درستی به بسیاری از پرسش‌های باقی‌مانده در مورد ماده‌ی تاریک بپردازیم.

 گام بعدی تحقیق این است که به مجموعه‌ی داده‌های بزرگ نگاهی دقیق داشته باشیم؛ چون ممکن است این کار اطلاعات بیشتری در مورد فعالیت‌های مشاهده‌شده فراهم کند. فضاپیمای اقلیدس آژانس فضایی اروپا می‌تواند چنین اطلاعاتی برای ما ارائه کند. این فضاپیما در اواخر سال ۲۰۲۰ به فضا فرستاده خواهد شد. بنابراین تا چند سال آینده باید از مطالعه‌های کنونی برای افزایش درکمان از ماده‌ی تاریک بهره ببریم. فردریک کوربین، از EPFL در این باره می‌گوید:

 ما مشتاقانه منتظر بررسی‌های بزرگ‌تری مانند بررسی‌های فضاپیمای اقلیدس هستیم؛ روندی که مجموعه‌ی داده‌های ما را گسترش می‌دهد. پس از آن می‌توانیم تعیین کنیم که آیا تکان‌های BGC-ها نتیجه‌ی یک پدیده جدید در اخترفیزیک است یا پدیده‌ای مربوط به فیزیک پایه جدید. در صورتی که شامل هر دوی این زمینه‌ها باشد نیز بسیار مهیج خواهد بود.