Камень, брошенный в воду, оставляет круги. Спутник, летящий вокруг Земли, тоже оставляет след — только не на воде, а в законах физики. Его орбита не застывшая линия: она медленно поворачивается, как стрелка гигантских часов. Часть этого вращения объяснима привычной гравитацией, но появляется всё больше намёков, что в дело вмешивается кто-то ещё — невидимый и вездесущий.

Этот «кто-то» — тёмная материя, загадочное вещество, которое не светится и не отражает свет, но тянет звёзды и галактики своим весом. Если она состоит из сверхлёгких частиц (легче электрона в миллиарды раз), то рядом с массивной Землёй эти частицы сгущаются, как мошкара у фонаря. Сгущаясь, они меняют силу притяжения — словно к обычной гравитации добавляется крошечная добавочная пружинка. Эта пружинка и заставляет орбиту спутника поворачиваться чуть быстрее или медленнее.

Авторы работы проверили идею на реальном спутнике LAGEOS II — это плотный шар размером с большой арбуз, запущенный в 1992 году специально для измерения гравитации. Его орбита известна с точностью до сантиметров. Оказалось, что если сверхлёгкая тёмная материя существует, то её влияние должно быть заметно в том, как орбита поворачивается (учёные называют это смещением перигея).

Самое интересное — такой метод работает там, где пасуют наземные эксперименты. Сверхточные весы в лабораториях и атомные часы на спутниках не могут уловить влияние этих частиц, когда они очень сильно взаимодействуют с обычным веществом. А орбита LAGEOS II — может. Это как пытаться услышать шёпот в шумной комнате: у одних приборов уши заложены, а у спутника — открыты.

Так, наблюдая за медленным танцем спутника, можно нащупать свойства того, что не видно ни в один телескоп. И если поворот орбиты окажется чуть-чуть не таким, как предсказывает обычная физика, — возможно, это и будет долгожданный привет от тёмной материи.