Razlog zašto tamnu materiju nazivamo tamnom nije taj što je to neki senoviti materijal. To je zato što tamna materija ne stupa u interakciju sa svetlošću. Razlika je suptilna, ali važna. Obična materija može biti tamna jer upija svetlost. Zbog toga, na primer, možemo videti senku molekularnih oblaka naspram rasutih zvezda Mlečnog puta. Ovo je moguće jer svetlost i materija imaju način da se povežu.
Svetlost je elektromagnetni talas, a atomi sadrže električno naelektrisane elektrone i protone, tako da materija može da emituje, apsorbuje i rasipa svetlost. Tamna materija nije električno napunjena. Nema načina da se poveže sa svetlošću, pa kada se svetla i tamna materija sretnu jednostavno prolaze jedna kroz drugu.
Sva naša zapažanja sugerišu da tamna materija i svetlost imaju zajedničku gravitaciju. Kada je tamna materija grupisana oko galaksije, na primer, njen gravitacioni potez može da odbije svetlost. Zbog toga možemo mapirati distribuciju tamne materije u univerzumu posmatrajući kako je svetlost gravitaciono sočiva oko nje.
Takođe znamo da tamna i pravilna materija reaguju gravitaciono. Povlačenje tamne materije dovodi do toga da se galaksije okupljaju u superjata. Ali pitanje bez odgovora je da li tamna i redovna materija deluju samo gravitaciono. Ako bi se atom i čestica tamne materije ukrstili, da li bi zaista samo prošli jedno kroz drugo?
Pošto nismo direktno posmatrali čestice tamne materije, možemo samo da nagađamo, ali većina modela tamne materije tvrdi da je gravitacija jedina zajednička veza sa svetlom i običnom materijom. Tamna i pravilna materija skupljaju se jedna oko druge, ali se ne sudaraju i spajaju kao međuzvezdani oblaci. Ali nova studija sugeriše da njih dvoje imaju interakciju, što bi moglo otkriti suptilne aspekte misteriozne stvari.
Studija se bavi šest ultraslabih patuljastih galaksija ili UFD. To su satelitske galaksije u blizini Mlečnog puta koje izgleda da imaju mnogo manje zvezda nego što bi njihova masa sugerisala. To je zato što su uglavnom napravljene od tamne materije. Nalazi su objavljeni u The Astrophisical Journal Letters.
Ako redovna i tamna materija komuniciraju samo gravitaciono, onda bi distribucija zvezda u ovim malim galaksijama trebalo da prati određeni obrazac. Ako tamna i regularna materija direktno interaguju, onda će ova distribucija biti iskrivljena.
Da bi ovo testirao, tim je pokrenuo kompjuterske simulacije oba scenarija. Otkrili su da u modelu bez interakcije distribucija zvezda treba da postane gušća u centru UFD-a i difuznija na ivicama. U modelu interakcije zvezdana raspodela bi trebalo da bude ujednačenija. Kada su uporedili ove modele sa posmatranjima šest galaksija, otkrili su da se model koji je u interakciji malo bolje uklapa.
Dakle, čini se da tamna i pravilna materija interaguju na načine izvan svojih gravitacionih poteza. Nema dovoljno podataka da se utvrdi tačna priroda interakcije, ali činjenica da uopšte postoji bilo kakva interakcija je iznenađenje. To znači da su naši tradicionalni modeli tamne materije bar delimično pogrešni.
To takođe može ukazati na put ka novim metodama direktnog otkrivanja tamne materije. Vremenom ćemo možda konačno rešiti misteriju ovog mračnog, ali ne potpuno nevidljivog materijala.
