المادة المظلمة هي مادة غير مرئية لا تظهر إلا من خلال تأثيرها الجاذبي على حركة النجوم والمجرات. أول من طرح فرضية وجودها كان فريتز زفيكي في ثلاثينيات القرن العشرين، بينما أكدت فيرا روبين لاحقًا حقيقتها بقياس سرعات دوران المجرات. لطالما اشتبه العلماء في أن المادة المظلمة تتجمع حول الثقوب السوداء — وهي مناطق ذات جاذبية هائلة حيث لا يستطيع حتى الضوء مغادرة أفق الحدث — لكن لم تكن هناك أدلة مباشرة.

الدراسة الجديدة تحاكي ثقبًا أسود دوّارًا محاطًا بكتلة لزجة غير مرئية من المادة المظلمة — تشبيه الهلام الشفاف يساعد على تصور كيف تشوه هذه المادة، بفضل كثافتها ولزوجتها، الزمكان حول الثقب بسلاسة. الانحناء الناتج عن «الهلام» أقوى من ذلك الناتج عن الثقب الأسود نفسه، مما يغير مسارات الفوتونات القادمة من قرص التراكم — وهو المادة الساخنة الدوارة التي تسقط في الهاوية. لاختبار الفرضية، بنى الباحثون محاكاة حاسوبية وقارنوها بالصور الحقيقية لـالثقوب السوداء فائقة الكتلة M87* و Sagittarius A*، التي التقطها تلسكوب أفق الحدث — شبكة عالمية من التلسكوبات الراديوية تعمل كأداة واحدة بحجم الأرض. أظهرت المقارنة: بدون المادة المظلمة يظهر ظل الثقب الأسود في الصور ضبابيًا، ومع الكتلة اللزجة يصبح واضحًا وضيقًا، تمامًا كما في الصور المرصودة.

النتيجة المدهشة: كثافة المادة المظلمة عند أفق الحدث قد تكون أعلى بمليون مرة من متوسط كثافتها الكونية. وهذا يحول المادة غير المرئية إلى مشارك نشط في العمليات: فهي لا تشوه الضوء فحسب، بل تبطئ أيضًا دوران الثقب الأسود نفسه. وهكذا حصل علماء الفلك على أداة تسمح «بوزن» غير المرئي مباشرة عند حافة الهاوية.