ماده تاریک یک ماده نامرئی است که محققان معتقدند تقریباً پنج ششم کل ماده در جهان را تشکیل می دهد. اگرچه ماده تاریک هرگز به طور مستقیم مشاهده نشده است، اما وجود آن را می توان از طریق تأثیر گرانش بر حرکت ستارگان و کهکشان ها دانست. اما ترکیب ماده تاریک هنوز یک راز باقی مانده است. به گفته یو دای سای، فیزیکدان دانشگاه ایروین، کالیفرنیا، کشف ماده تاریک یکی از بزرگترین دستاوردهای تاریخ بشر خواهد بود.
در یک مطالعه جدید، محققان روش جدیدی را برای کشف ماهیت ماده تاریک با استفاده از دقیق‌ترین ساعت‌هایی که تاکنون ساخته شده‌اند، پیشنهاد کرده‌اند. در حالی که ساعت‌های قدیمی‌تر زمان را با آونگ‌های نوسانی نگه می‌داشتند، ساعت اتمی نوسانات کوانتومی اتم‌ها را نظارت می‌کند. در حال حاضر بهترین ساعت اتمی آنقدر دقیق است که هر 300 میلیارد سال فقط یک ثانیه زمان از دست می رود.
ساعت های اتمی به طور مرتب به فضا فرستاده می شوند. برای مثال، ماهواره‌های GPS برای پخش پیام‌های زمان‌بندی شده دقیقی که هر گیرنده GPS برای موقعیت‌یابی استفاده می‌کند، به ساعت‌های اتمی وابسته هستند.
فیزیکدانان در تحقیقات جدید خود کاوشگری به نام SpaceQ را پیشنهاد کردند تا در مداری نزدیک به خورشید قرار گیرد. ناسا به تازگی کاوشگر پارکر را به خورشید فرستاده است. این فضاپیما رکورد نزدیک شدن به خورشید را بیش از هر کاوشگر دیگری شکست و برای اولین بار در سال 2021 از میان تاج خورشیدی، جو فوقانی فوق العاده داغ خورشید عبور کرد. جاشوا آبه، فیزیکدان دانشگاه توکیو، به Space.com گفت:
ذرات فوق سبک شبح مانند یکی از نامزدهای اصلی ماده تاریک هستند. به عنوان مثال، یک ذره فرضی به نام اکسیون ممکن است جرمی کمتر از یک میلیاردم الکترون داشته باشد. فیزیکدانان نظری ماهیت اکسیون ها را برای کمک به توضیح برهم کنش بین ذرات خاص پیشنهاد کردند. سای می گوید، اگر این نوع ماده تاریک وجود داشته باشد، می توانید تصور کنید که ما در امواج آن شناور هستیم.
اگر ماده تاریک از ذرات فوق سبک ساخته شده باشد، غیر جسمانی بودن این ذرات تشخیص این ماده را بسیار دشوار می کند. با این حال، از آنجایی که خورشید بسیار سنگین تر از سیاره ما با جرمی 330000 برابر زمین است، کشش گرانشی قوی تری دارد. بنابراین، خورشید می تواند ماده تاریک بیشتری را نسبت به زمین آشکار کند. این چگالی بسیار زیاد به کاوشگرهای نزدیک به خورشید اجازه می دهد تا این ذرات شبح مانند را شناسایی کنند.