Физики-теоретики из Калифорнийского университета в Риверсайде высказали предположение о существовании в четвёртом измерении тёмных сил, влияющих на свойства тёмной материи и делающих её частицы «невидимыми». 

За последнее десятилетие астрофизики нашли убедительные доказательства существования тёмной материи и даже создали карту распределения космической паутины во Вселенной. Тёмная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии, в том числе со светом. Из-за этого физики не ведут за ней прямого наблюдения. Учёные подтвердили существование тёмной материи, зафиксировав гравитационное воздействие на космические объекты, но ещё не зафиксировали ни одной её частицы напрямую.

Астрофизики Калифорнийского университета в Риверсайде предположили наличие нового типа силы, способного объяснить свойства неуловимой тёмной материи. 

Учёные сформировали свой вариант теории самовзаимодействующей тёмной матери (SIDM — self-interacting dark matter), согласно которой некоторые её частицы не ведут себя как частицы из-за взаимодействия с ещё более невидимыми частицами. Частицы притягиваются или отталкиваются друг от друга в результате влияния тёмных сил, существующих в четвёртом измерении. Это противоречит теории холодной тёмной материи (CDM — cold dark matter), согласно которой частицы вообще не взаимодействуют друг с другом.  

Исследователи описывают тёмную силу между частицами тёмной материи бесконечным числом различных частиц с разными массами (континуум). Обычные силы (например, электромагнитные) наоборот — одним типом частиц с фиксированной массой. Согласно теории, сила между частицами темной материи отличается от сил, воздействующих на обычную материю, и тёмная сила не взаимодействует с обычной материей напрямую. 

По словам авторов исследования, если теория верна, учёным придётся сменить стратегию поиска тёмной материи. Сейчас исследователи работают над переносом концепции тёмной силы на теорию тёмного фотона и физику чёрных дыр. 

Математическое обоснование модели исследователи опубликовали в статье «Continuum-mediated self-interacting dark matter»в журнале Journal of High Energy PhysicsDoi.org/10.1007/JHEP06(2021)008.