إشعاع منبعث من قطاع مظلم، قد يؤثر على توسع الكون.الإشعاع المظلم هو شكل افتراضي من الإشعاع ينشأ من 'قطاع مظلم' — مجموعة من الجسيمات والقوى التي تتفاعل بشكل ضعيف جدًا مع المادة العادية، تمامًا مثل المادة المظلمة. على عكس المادة المظلمة، التي يُعتقد أنها بطيئة الحركة (باردة)، فإن الإشعاع المظلم سيتكون من جسيمات تتحرك بسرعة الضوء أو تقترب منها. وهو عنصر أساسي في بعض النماذج الكونية لأنه يمكن أن يؤثر على معدل توسع الكون المبكر، تاركًا بصمات دقيقة على الخلفية الكونية الميكروية وتشكل البنى واسعة النطاق.
اكتسب هذا المفهوم شهرة في العقدين الأول والثاني من القرن الحادي والعشرين، خاصة بعد قياسات القمر الصناعي بلانك للخلفية الكونية الميكروية التي أظهرت تفضيلًا طفيفًا (وإن لم يكن قاطعًا) لإشعاع إضافي. وهو مجال بحث نشط، دون مكتشف واحد.
في الصورة القياسية، يمتلئ الكون بالفوتونات (إشعاع عادي) والنيوترينوات (التي تعمل كشكل من أشكال الإشعاع). سيضيف الإشعاع المظلم مكونًا إضافيًا من الجسيمات النسبوية التي تساهم في كثافة الطاقة الكلية. تغير هذه الكثافة الإضافية للطاقة معدل توسع الكون في لحظاته الأولى، مما يؤثر بدوره على التذبذبات الصوتية المرصودة في الخلفية الكونية الميكروية ونمو تجمعات المجرات. غالبًا ما تُحدد كمية الإشعاع المظلم بواسطة 'العدد الفعال لأنواع النيوترينو' (N_eff)، حيث يشير أي انحراف عن القيمة القياسية إلى فيزياء جديدة.
الإشعاع المظلم هو أداة نظرية بشكل أساسي تُستخدم لتقييد نماذج المادة المظلمة والجسيمات الجديدة، مثل الأكسيونات أو النيوترينوات العقيمة، من خلال مقارنة التنبؤات بالملاحظات الكونية.
إذا وُجد الإشعاع المظلم، لكان قد خفف كثافة المادة المظلمة في الكون المبكر، مما يعني أن المادة المظلمة قد تكون أكثر وفرة اليوم قليلاً مما كانت ستكون عليه بخلاف ذلك.
