"Những gì chúng ta thực sự biết về vật chất tối cho đến nay chỉ là thông qua các hiệu ứng hấp dẫn của nó. Điều đó mở ra khả năng rằng vật chất tối có thể có thêm các tương tác ẩn giấu khỏi vật chất thông thường.", Zachary Weiner, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý lý thuyết Perimeter, tác giả của nghiên cứu cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã điều tra các mô hình lý thuyết trong đó các hạt vật chất tối tương tác thông qua một lực tầm xa ngoài lực hấp dẫn.
Sử dụng các tính toán lý thuyết cùng với dữ liệu vũ trụ học, các nhà khoa học đã nghiên cứu cách tương tác ẩn này ảnh hưởng đến lịch sử mở rộng vũ trụ và sự phát triển của cấu trúc quy mô lớn.
Lúc đầu, kết quả mong đợi có vẻ đơn giản. Nếu các hạt vật chất tối hút nhau thông qua một lực khác, chúng sẽ tập hợp thành các cụm nhanh hơn. Sự phân cụm mạnh hơn đó cũng có thể giải thích các quan sát cho thấy Vũ trụ chứa các cấu trúc dày đặc hơn dự đoán.
Trong các mô hình được các nhà nghiên cứu kiểm tra, lực bổ sung làm cho cụm vật chất tối hiệu quả hơn. Tuy nhiên, nó cũng thay đổi cách thức hoạt động của vật chất tối khi Vũ trụ giãn nở.
Quá trình tương tự làm cho các hạt vật chất tối mất khối lượng theo thời gian từ đó làm suy yếu ảnh hưởng hấp dẫn của chúng, bù đắp cho lực hấp dẫn mạnh hơn được tạo ra bởi lực ẩn.
Kết quả là, sự phân cụm tăng cường không tạo ra một dấu ấn hấp dẫn mạnh hơn trên nền vi sóng vũ trụ. Trong hầu hết các trường hợp, hiệu ứng kết hợp thực sự ngăn chặn sự phát triển của cấu trúc vũ trụ.
Những phát hiện này có thể quan trọng đối với các lý thuyết vượt ra ngoài vật chất tối. Một số giải thích được đề xuất cho các phép đo gần đây từ Thiết bị quang phổ năng lượng tối (DESI) liên quan đến các tương tác tương tự giữa các hạt vật chất tối.
Theo các nhà nghiên cứu, cơ chế mới được xác định cũng có khả năng ảnh hưởng đến nhiều mô hình phức tạp hơn. Bất kỳ lý thuyết nào liên quan đến một lực hút ẩn có thể cần phải giải thích cho khả năng vật chất tối trở nên nhẹ hơn một cách hiệu quả khi Vũ trụ tiến hóa.
Các phép đo chính xác hơn từ các đài quan sát và khảo sát vũ trụ sắp tới có thể giúp các nhà khoa học xác định lực hút ẩn nào có thể ảnh hưởng tới vật chất tối.
"Vũ trụ thường tinh tế hơn trực giác của chúng ta. Đó chính xác là lý do tại sao chúng tôi phải tiếp tục thử nghiệm những ý tưởng này." - Zachary Weiner khẳng định rằng sẽ tiếp tục phát triển những khám phá này.
