Массивные космические тела искажают прямолинейный путь излучения, выступая в роли гравитационных линз. Такое влияние оказывает и темная материя, что позволяет разобраться в ее загадочной природе. Рассмотрев одну из гравитационных линз, астрономы пришли к выводу о том, что темная материя должна состоять из сверхлегких частиц аксионов, а не тяжеловесных вимпов.
Движения звезд и галактик определенно указывают на то, что мы не видим большую часть массы нашей Вселенной. Она содержит в разы больше загадочной субстанции, которая никак не проявляется в наблюдениях — не испускает, не поглощает, не рассеивает излучение — кроме гравитационного влияния на обычное вещество. Природа этой темной материи остается неизвестной, и до сих пор на этот счет существуют лишь гипотезы.
Астрономы нередко пользуются гравитационными линзами, чтобы рассмотреть особенно далекие галактики и квазары. Но они же позволяют исследовать и объект, из которого состоит сама линза — например, его массу и ее распределение. Проведя компьютерное моделирование, Эмрут и его соавторы показали, что темная материя из вимпов будет проявляться в аномалиях гравитационной линзы слегка иначе, чем состоящая из аксионов. Вимпы создают ровные границы, тогда как легкие, «волнобразные» аксионы — деформированные, хаотические.