При всём при этом тёмную материю крайне сложно обнаружить. В то время, как гравитационное её воздействие уверяет учёных в том, что она действительно существует, напрямую наблюдать её пока никому не приходилось.

Непросто обнаружить тёмную материю потому, что, согласно современным теориям, она передвигается совсем не так, как обычная материя, а также не взаимодействует со светом и не производит его.

Несмотря на такой призрачный характер, тёмная материя тем не менее оказывает на Вселенную огромное влияние. Обычная видимая материя формирует звёзды, планеты и галактики из-за флуктуаций в плотности тёмной материи. В галактиках обычная и тёмная материя словно склеены между собой.

Расчёты, проводимые с 1990-х годов, показывают, что тёмная материя может собираться в потоки частиц, движущиеся с одинаковой скоростью и обращающиеся по орбите вокруг галактик. Эти потоки могут быть масштабными, размером с Солнечную систему, а также могут переплетаться в пространстве между галактиками, образуя своего рода сеть.

Исследователи NASA использовали компьютерное моделирование для демонстрации того, что может произойти, если один из этих потоков подойдёт к какой-либо планете. Частицы тёмной материи пройдут сквозь такой объект (видимая материя не может этого сделать, а тёмная запросто), а затем поток расфокусируется в тонкие и очень плотные у "корней" нити.

Эти структуры напоминают волосы. Большое их количество может также присутствовать и вокруг нашей планеты. Волосы обладают своими "корнями" – местом наибольшей концентрации тёмной материи, где её в миллиарды раз больше среднего.

На более массивных планетах должна будет наблюдаться повышенная плотность "корней", например, близ Юпитера нить тёмной материи будет в триллион раз плотнее, нежели изначальный поток невидимых частиц.

Корни эти расположены достаточно далеко от объектов, которые они окружают. В случае Земли, например, расстояние достигает одного миллиона километров. Если бы мы были в состоянии точно определить их местоположение, можно было бы попытаться собрать данные о них с помощью зонда, который бы направился к потокам невидимых частиц.

Компьютерное моделирование показало, что знакомство с поведением тёмной материи однажды может помочь астрономам анализировать и удалённые планеты. Согласно результатам симуляции, когда частицы проходят сквозь планеты, изменения в плотности их слоев влияет на структуру таких нитей: так, на точках перехода между различными слоями Земли должны образовываться петли.

По мере улучшения нашего познания тёмной материи, астрономы смогут выявлять такие изгибы, что даст им возможность заглянуть внутрь экзопланет и понять их структуру вплоть до глубин океанов.

Научная статья теоретиков NASA была опубликована в издании Astrophysical Journal (сейчас доступен её препринт).