تحقیقات جدید نشان می‌دهد که ماده تاریک، که حدود ۸۵ درصد جرم جهان را تشکیل می‌دهد، تحت تأثیر گرانش قرار دارد و می‌توان آن را از طریق اثرات گرانشی‌اش شناسایی کرد. این یافته‌ها در مقاله‌ای منتشرشده در نشریه Nature Communications در تاریخ ۳ نوامبر ارائه شده‌اند.
در این مطالعه، پژوهشگران داده‌های سه سال نخست پروژه Dark Energy Survey و ۲۲ نقطه داده از چندین بررسی طیف‌سنجی را تحلیل کردند. آن‌ها بررسی کردند که داده‌های کیهانی تا چه حد با قوانین گرانش و معادلات اویلر، که برای درک نسبیت عام استفاده می‌شوند، همخوانی دارند.
نتایج نشان داد که حرکت کهکشان‌ها مطابق با نسبیت عام و معادلات اویلر است، و این به‌طور غیرمستقیم تأیید می‌کند که ماده تاریک نیز از قوانین گرانش پیروی می‌کند. پژوهشگران همچنین احتمال ضعیفی از وجود نیروی پنجم را شناسایی کردند؛ نیرویی ناشناخته که اگر واقعی باشد، می‌تواند مسیر تحقیقات درباره ماده تاریک را به‌کلی تغییر دهد.
در بخش دیگری از مطالعه، پژوهشگران به بررسی چاه‌های گرانشی پرداختند؛ فرورفتگی‌هایی در بافت فضا-زمان که توسط اجرام عظیم ایجاد می‌شوند. آن‌ها بررسی کردند که چگونه امواج گرانشی باعث تغییر در سرعت کهکشان‌ها می‌شوند، که این تغییرات در داده‌های انتقال به سرخ ثبت شده‌اند.
کامیل بونون، فیزیک‌دان دانشگاه ژنو و یکی از نویسندگان مقاله، توضیح داد که اگر ماده تاریک تحت تأثیر نیروی پنجم نباشد، باید مانند ماده معمولی درون این چاه‌ها سقوط کند و فقط از گرانش تبعیت کند. محاسبات تیم نشان داد که حرکت کهکشان‌ها با قوانین شناخته‌شده همخوانی دارد، و این احتمال وجود نیروی پنجم را کاهش می‌دهد.
با این حال، نویسنده اصلی مطالعه، ناستاسیا گریم از دانشگاه پورتسموث، گفت که نمی‌توان وجود نیروی پنجم را به‌طور کامل رد کرد. اگر چنین نیرویی وجود داشته باشد، قدرت آن نباید بیش از ۷ درصد قدرت گرانش باشد، وگرنه تاکنون در مشاهدات ظاهر شده بود.
اگر نیروی پنجم واقعاً وجود داشته باشد، نه‌تنها معادله اویلر را نقض می‌کند، بلکه بر تحول نوسانات چگالی و پتانسیل‌های گرانشی نیز اثر می‌گذارد. چنین کشفی می‌تواند باعث بازنگری کامل در روش‌های مطالعه کهکشان‌ها شود.
پژوهشگران امیدوارند با داده‌های جدید از رصدخانه Vera C. Rubin و ادامه پروژه Dark Energy Survey بتوانند این موضوع را دقیق‌تر بررسی کنند.
