يتم الآن استخدام التكنولوجيا وراء أحد أكبر الاكتشافات العلمية في القرن - الكشف عن موجات الجاذبية - في البحث عن المادة المظلمة المراوغة. في دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature ، استخدم فريق بقيادة علماء من معهد Gravity Exploration Institute بجامعة كارديف بيانات من كاشف الموجات الثقالية GEO600 الألماني-البريطاني بالقرب من هانوفر بألمانيا ، للبحث عن نوع جديد من المادة المظلمة لأول مرة. . على الرغم من عدم إجراء اكتشاف مباشر ، فإن هذا البحث الفريد هو الخطوة الأولى في إنشاء طريقة بحث جديدة. سمح عدم الاكتشاف للباحثين باستبعاد بعض النظريات حول المادة المظلمة وساعد على تحسين عمليات البحث المستقبلية عن هذا المكون غير المرئي لكوننا. يُعتقد أن المادة المظلمة تشكل ما يقرب من 85٪ من كل المادة في الكون ، ولم تتم ملاحظة المادة المظلمة بشكل مباشر مطلقًا ولا تزال واحدة من أكبر الألغاز التي لم يتم حلها في الفيزياء الحديثة. على الرغم من عدم اكتشاف المادة المظلمة بشكل مباشر مطلقًا ، يشك العلماء في وجودها بسبب تأثير الجاذبية على الأجسام في جميع أنحاء الكون. على سبيل المثال ، قد تفسر كمية كبيرة من المادة غير المرئية سبب دوران المجرات كما تفعل ، وكيف يمكن أن تكون قد تشكلت في المقام الأول. حتى وقت قريب ، كان يُعتقد على نطاق واسع أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات أولية ثقيلة. لم يتم اكتشاف هذه على الرغم من الجهود العديدة ، ويلجأ العلماء الآن إلى نظريات بديلة لشرح المادة المظلمة. تقول نظرية حديثة أن المادة المظلمة هي في الواقع شيء يسمى الحقل القياسي ، والذي من شأنه أن يتصرف كموجات غير مرئية ترتد حول المجرات ، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة. مع وجود كواشف حساسة للغاية الآن تحت تصرفهم ، والتي تم إثباتها بالفعل من خلال العديد من الاكتشافات البارزة ، يعتقد العلماء أن تقنية الموجات الثقالية الحالية لديها القدرة الحقيقية لاكتشاف المادة المظلمة بشكل مباشر وحتى اكتشاف ما تتكون منه. قال هارتموت غروت ، من معهد استكشاف الجاذبية بجامعة كارديف ، والذي حرض على التحقيق والذي كان قائد GEO600: "لقد أدركنا أنه يمكن استخدام أدواتنا للبحث عن هذا النوع الجديد من المادة المظلمة ، على الرغم من أنها صممت في البداية لاكتشاف موجات الجاذبية". داخل مقياس التداخل الليزري GEO600 ، ينقسم الليزر إلى حزمتين من الضوء تسافر مئات الأمتار عبر أنابيب مفرغة ، وترتد بين المرايا قبل أن تلتقي على كاشف. من هذا المنطلق ، يمكن للعلماء أن يقيسوا بدقة كبيرة مدى عدم تزامن حزم الضوء مع بعضها البعض ، وهو في حد ذاته وكيل لأي اضطراب تواجهه الحزم. في اكتشاف الموجات الثقالية ، تضغط التموجات في الزمكان من الأحداث الفلكية البعيدة وتمدد المسافة التي يقطعها ضوء الليزر بمقدار جزء من الألف من قطر البروتون . كاشف GEO 600 في ألمانيا هو مقياس تداخل شديد الحساسية وقد تم استخدامه لتطوير الكثير من التكنولوجيا اللازمة لاكتشاف موجات الجاذبية بواسطة LIGO و Virgo. على الرغم من أن الكواشف الأخرى أكثر حساسية لموجات الجاذبية ، فإن GEO600 هو الأكثر حساسية لتأثيرات المادة المظلمة في المجال القياسي. قال الباحث الرئيسي ساندر فيرميولين ، من جامعة كارديف أيضًا: "إن موجات المادة المظلمة في المجال العددي ستمر مباشرةً عبر الأرض وأدواتنا ، ولكن أثناء قيامها بذلك ، من شأنها أن تتسبب في اهتزاز أجسام مثل المرايا بشكل طفيف للغاية". "اهتزازات المرايا من شأنها أن تزعج حزم الضوء في أدوات مثل GEO600 أو كاشفات LIGO بطريقة معينة من سمات المادة المظلمة ، وهو شيء يجب أن نكون قادرين على اكتشافه ، اعتمادًا على الخصائص الدقيقة لتلك المادة المظلمة." على الرغم من أن الفريق لم ينجح في إجراء أي نوع من الاكتشاف في هذه الدراسة الجديدة ، إلا أنهم يقولون إنهم يقومون بخطوات أولى مهمة فيما يتعلق بإدخال هذه التقنية في عمليات البحث عن المادة المظلمة وقد أحرزوا بالفعل تقدمًا فيما يتعلق بتضييق معايير معينة للدراسات المستقبلية. يقول غروت: "لقد فوجئت بمدى حساسية أداة ما لاصطياد المادة المظلمة عندما تم إنشاؤها لغرض مختلف تمامًا في الأصل". قال فيرميولين: "لقد استبعدنا بشكل قاطع بعض النظريات التي تقول إن المادة المظلمة لها خصائص معينة ، لذا فإن عمليات البحث المستقبلية لديها الآن فكرة أفضل عما يجب البحث عنه". "نعتقد أن هذه التقنيات الجديدة لديها القدرة الحقيقية على اكتشاف المادة المظلمة في وقت ما في المستقبل." قال كارستن دانزمان ، مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية (معهد ألبرت أينشتاين) في هانوفر ومدير معهد فيزياء الجاذبية: "إنه لأمر رائع كيف أثبت GEO600 مرة أخرى أنه أداة مفيدة جدًا وحساسة لريادة الأبحاث". في جامعة لايبنيز هانوفر.