البحث عن المادة المظلمة أحد أهم أهداف الفيزياء الحديثة. ومن بين المرشحين الفوتونات المظلمة التي تمتلك، خلافًا للفوتونات العادية، كتلة ضئيلة جدًا وتتفاعل مع المادة تفاعلًا بالغ الضعف. والفكرة أن الفوتونات المظلمة قد تتحول إلى فوتونات عادية عند حدود الأوساط ذات الخصائص العزلية المختلفة. ولاقتناص إشارة بهذا الضعف تُبنى كاشفات خاصة تُعرف بهالوسكوبات. وإلى جانب هذا العمل توجد في الأرشيف دراسات للنجوم النابضة والأكسيونات والفوتونات المظلمة بواسطة تلسكوبات مرآوية وكاشفات ليزرية وتجاويف رنينية. وكلها تبحث عن الصنف نفسه من الجسيمات، لكن بطرائق مختلفة. ويتميز هذا العمل باستخدامه مرنانًا مفتوحًا من نوع فابري–بيرو بدل التجويف المغلق، ما يسمح بالحفاظ على حجم كبير عند الترددات العالية.
نموذج دالي الأولي (PoP) موجود في معهد الفيزياء الفلكية بجزر الكناري. وهو يتألف من رزمة من 20 صفيحة من ثنائي أكسيد الزركونيوم المثبَّت بالإيتريوم (ZrO₂) بمقاس 100×100 مم وسماكة 1 مم، موضوعة داخل مرآة نحاسية. وتشكّل الصفائح مرنانًا من نوع فابري–بيرو مضبوطًا على تردد نحو 6,907 غيغاهرتز. وتُجمع الإشارة بهوائي قرني، ثم تُضخَّم بمضخم تبريدي منخفض الضجيج وتُرقَّم. والمنظومة كلها داخل قفص فاراداي لكبت التشويش الخارجي. وقد سُجّلت البيانات على مدى 36 ساعة من الزمن الفعلي في الفترة من 17 فبراير إلى 5 مارس 2026. ومُتوسّط كل طيف من 9540 تحويلًا سريعًا لفورييه، ما أعطى دقة ترددية نحو 954 هرتز.
خلال 36 ساعة من الرصد في النطاق 6,886909–6,917922 غيغاهرتز (وهو ما يوافق كتل فوتون مظلم تتراوح بين 28,4820 و28,6102 ميكروإلكترون فولت) لم يُكتشف أي فائض إشارة ذي دلالة إحصائية. وبلغت الحساسية قيمة χ ≲ 6,7967×10⁻¹⁴ عند التردد 6,902112 غيغاهرتز. وهذا هو أقوى حدّ مخبري في هذا النطاق من الترددات. ومن أصل 10841 خانة في الطيف الكلي بقيت 9555 خانة (88,1%) غير مقنّعة، وفيها جميعًا استُبعدت الفوتونات المظلمة عند مستوى ثقة 90%. وقد أُشير إلى عدة مرشحين ضيقي النطاق لإعادة فحصهم في تشغيلات مستقبلية، لكن دلالتهم المحلية لا تتجاوز 77,9%، ولذلك لا تُعدّ اكتشافًا.
يُظهر العمل أن المرنان المفتوح من نوع فابري–بيرو قادر على العمل بكفاءة كهالوسكوب للبحث عن الفوتونات المظلمة عند ترددات تفقد فيها التجاويف المغلقة التقليدية حجمها. وهذا يفتح الطريق إلى توسيع المنظومة دون خسارة الحساسية. وخلافًا للأعمال المجاورة التي تستخدم مرنانات مغلقة أو تلسكوبات مرآوية أو النجوم النابضة، استُخدم هنا للمرة الأولى نهج تداخلي بصفائح ZrO₂. وتُبيّن النتيجة أن حتى النموذج الأولي المصغّر قادر على منافسة أفضل الحدود المخبرية.
سيكون لدالي بكامل حجمه مساحة فتحة أكبر 100 مرة، وشبيكة هوائيات متزامنة الطور لجمع الإشارة جمعًا متماسكًا. وهذا سيسمح بتحسين الحساسية بعدة مراتب قدرية. وإضافة إلى ذلك، يُخطَّط لإعادة ضبط تردد المرنان لتغطية نطاق أوسع من كتل الفوتون المظلم. كما أن تحسين مطابقة الهوائي مع المرنان (زيادة معامل الارتباط β) يَعِد أيضًا بمكسب في الحساسية.
النتيجة مهمة لفيزياء المادة المظلمة وفيزياء الجسيمات الأولية، لأنها تغلق جزءًا من فضاء المعاملات الخاص بالفوتونات المظلمة. وهي مفيدة أيضًا لتطوير كاشفات مستقبلية للموجات الثقالية والأكسيونات، لأنها تستخدم تقنيات مشابهة.
إعادة مسح الترددات المرشحة بجهاز محسّن وزمن تجميع أطول. وتوسيع النطاق الترددي ورفع معامل الارتباط لزيادة الحساسية.
يرتبط العمل مباشرة بمسألة طبيعة المادة المظلمة: هل هي جسيمات، وإن كانت كذلك فما هي. والفوتون المظلم أحد أكثر المرشحين إقناعًا، والبحث عنه في المختبر يكمّل الأرصاد الفيزيائية الفلكية. وغياب الإشارة في هذا النطاق من الكتل يضيّق المنطقة التي قد تختبئ فيها الفوتونات المظلمة، ما يساعد على بناء نماذج أدق.
الحساسية χ ≲ 6,8×10⁻¹⁴ تعني أنه لو امتزج الفوتون المظلم بالفوتون العادي بهذه القوة، لكان لكل تريليون فوتون عادي فوتون مظلم واحد تقريبًا. وهذا أشبه بالبحث عن حبة رمل واحدة مميزة على شاطئ يمتد مئات الكيلومترات.
فكرة الفوتونات الخفية التي تخترق كوننا ولا تكاد تُظهر نفسها إلا نادرًا تتقاطع مع مفهوم «القطاع المظلم» في الخيال العلمي، كما في رواية «الغابة المظلمة» للكاتب ليو تسيشين، حيث تؤدي جسيمات غير مرئية دورًا محوريًا في الحبكة.