مطالعه نشان می دهد که ماده تاریک ممکن است با ماده معمولی فراتر از گرانش تعامل داشته باشد

به این دلیل که ماده تاریک با نور برهمکنش ندارد.

تفاوت ظریف، اما مهم است. ماده معمولی می تواند تاریک باشد زیرا نور را جذب می کند. به همین دلیل است که، برای مثال، ما می توانیم سایه ابرهای مولکولی را در برابر ستارگان پراکنده کهکشان راه شیری ببینیم. این امکان پذیر است زیرا نور و ماده راهی برای اتصال دارند.

نور یک موج الکترومغناطیسی است و اتم ها حاوی الکترون ها و پروتون های باردار الکتریکی هستند، بنابراین ماده می تواند نور ساطع، جذب و پراکنده کند. ماده تاریک بار الکتریکی ندارد. هیچ راهی برای ارتباط با نور ندارد و بنابراین وقتی نور و ماده تاریک به هم می رسند به سادگی از یکدیگر عبور می کنند.

همه مشاهدات ما نشان می دهد که ماده تاریک و نور فقط گرانش مشترک دارند.

برای مثال، وقتی ماده تاریک در اطراف یک کهکشان جمع می‌شود، کشش گرانشی آن می‌تواند نور را منحرف کند. به همین دلیل می‌توانیم توزیع ماده تاریک در کیهان را با مشاهده نحوه تابش نور به صورت گرانشی در اطراف آن ترسیم کنیم.

ما همچنین می دانیم که ماده تاریک و منظم به صورت گرانشی برهم کنش دارند. کشش ماده تاریک باعث می شود کهکشان ها در کنار هم در ابرخوشه ها جمع شوند.

اما یک سوال بی پاسخ این است که آیا ماده تاریک و منظم فقط به صورت گرانشی برهم کنش دارند؟ آیا اگر یک اتم و ذره ماده تاریک همدیگر را قطع کنند، آیا واقعاً از یکدیگر عبور می کنند؟

از آنجایی که ما مستقیماً ذرات ماده تاریک را مشاهده نکرده‌ایم، فقط می‌توانیم حدس بزنیم، اما اکثر مدل‌های ماده تاریک استدلال می‌کنند که گرانش تنها پیوند مشترک با نور و ماده منظم است. ماده تاریک و منظم دور یکدیگر جمع می شوند، اما مانند ابرهای بین ستاره ای با هم برخورد نمی کنند و ادغام نمی شوند.

اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این دو با هم تعامل دارند، که می‌تواند جنبه‌های ظریف چیزهای مرموز را آشکار کند.

این مطالعه به بررسی شش کهکشان کوتوله فوق کم نور یا UFD می پردازد. آنها کهکشان های اقماری نزدیک کهکشان راه شیری هستند که به نظر می رسد ستاره های بسیار کمتری نسبت به جرمشان دارند.

این به این دلیل است که آنها بیشتر از ماده تاریک ساخته شده اند. اگر ماده منظم و تاریک فقط به صورت گرانشی برهم کنش داشته باشند، پس توزیع ستارگان در این کهکشان های کوچک باید از الگوی خاصی پیروی کند. اگر ماده تاریک و منظم به طور مستقیم برهم کنش داشته باشند، این توزیع کج خواهد شد.

برای آزمایش این، تیم شبیه‌سازی‌های کامپیوتری هر دو سناریو را اجرا کرد. آنها دریافتند که در مدل غیر متقابل، توزیع ستارگان باید در مرکز UFD ها متراکم تر و در لبه ها پراکنده تر شود.

در مدل برهمکنش، توزیع ستاره باید یکنواخت تر باشد. هنگامی که آنها این مدل ها را با مشاهدات شش کهکشان مقایسه کردند، دریافتند که مدل برهم کنش اندکی مناسب تر است.

بنابراین به نظر می رسد که ماده تاریک و منظم به روش هایی فراتر از کشش های گرانشی خود برهم کنش دارند.

داده‌های کافی برای تعیین ماهیت دقیق تعامل وجود ندارد، اما این واقعیت که اصلاً تعاملی وجود دارد مایه تعجب است.

این بدان معناست که مدل‌های سنتی ما از ماده تاریک حداقل تا حدی اشتباه است. همچنین ممکن است راه را به سوی روش‌های جدید تشخیص مستقیم ماده تاریک نشان دهد. با گذشت زمان ممکن است بالاخره راز این ماده تاریک، اما نه کاملاً نامرئی را حل کنیم.