Παρότι υπάρχουν πολλά στοιχεία για την σκοτεινή ύλη από την αστροφυσική και την κοσμολογία, η σωματιδιακή της φύση παραμένει εντελώς άγνωστη. Τα πειράματα άμεσης ανίχνευσης παρέχουν μια σημαντική διερεύνηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ σκοτεινής και συνηθισμένης ύλης. Αυτά τα πειράματα συνήθως τοποθετούνται υπόγεια για να αποφευχθούν οι κοσμικές ακτίνες και είναι καλά θωρακισμένα για να ελαχιστοποιηθεί το υπόβαθρο. Έτσι δεν είναι ευαίσθητα στην σκοτεινή ύλη που έχει ασθενείς ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις με τη συνηθισμένη ύλη, η οποία θα διασκορπιζόταν ή θα επιβραδυνόταν σημαντικά από την ατμόσφαιρα, τον γήινο φλοιό ή και το μαγνητικό πεδίο της Γης, πριν φτάσει στον υπόγειο ανιχνευτή. Ένα τέτοιο είδος σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να ανιχνευθεί πολύ ευκολότερα στο διάστημα. Εκεί στόχευε μια ομάδα ερευνητών, αναζητώντας τα σημάδια σωματιδίων σκοτεινής ύλης που βρίσκονται μέσα (κυριολεκτικά) στο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
Από την εκτόξευσή του το 2021, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει παρατηρήσει όχι μόνο γαλαξίες στα πέρατα του ορατού Σύμπαντος, αλλά και τον πλησιέστερο αστρικό μας γείτονα, τον Εγγύτατο του Κενταύρου. Ο Peizhi Du από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν το James Webb για να αναζητήσουν αντικείμενα που βρίσκονται ακόμη πιο κοντά. Αναλύοντας φαινομενικά «κενές» εικόνες βαθμονόμησης, η ομάδα αναζήτησε σημάδια σκοτεινής ύλης μέσα στο ίδιο το τηλεσκόπιο. Μη βρίσκοντας κανένα ίχνος, οι ερευνητές έθεσαν περιορισμούς στην ύπαρξη σκοτεινής ύλης που αλληλεπιδρά έντονα με την συνηθισμένη ύλη.
Ο Du και οι συνάδελφοί του εξέτασαν έναν προτεινόμενο τύπο σκοτεινής ύλης το οποίο αλληλεπιδρά με ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια κανονικής ύλης. Η ισχύς αυτής της αλληλεπίδρασης είναι τάξεις μεγέθους ασθενέστερη από την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να εμποδίζει τη διέλευση των «σκοτεινών» σωματιδίων μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης. Επομένως, αναμένεται ότι ένα τέτοιο είδος σωματιδίων σκοτεινής ύλης, σαν τα υποθετικά μιλιφορτισμένα σωματίδια που δεν προβλέπονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων, θα είναι ιδιαίτερα δύσκολο να εντοπιστούν χρησιμοποιώντας επίγεια πειράματα. Αντ’ αυτού, τα διαστημικά όργανα προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση.
Η ομάδα ανέλυσε εικόνες που λήφθηκαν ενώ ο φασματογράφος της εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας του James Webb ήταν καλυμμένος. Με αυτόν τον τρόπο οι ερευνητές μπορούσαν να χαρακτηρίσουν τον θόρυβο του οργάνου. Ακόμα κι έτσι, αν και ο αισθητήρας προστατεύτηκε από εξωτερικά φωτόνια, τα pixel μπορούσαν ακόμα να καταγράψουν κοσμικές ακτίνες και εσωτερικά παραγόμενη ακτινοβολία. Ο Du και οι συνάδελφοί του φιλτράρισαν αυτά τα συμβάντα με την ελπίδα να βρουν ένα υπολειμματικό σήμα που προκαλείται από σωματίδια σκοτεινής ύλης. Η απουσία ενός τέτοιου σήματος αποδεικνύει ότι αυτή η μορφή σκοτεινής ύλης δεν συνεισφέρει περισσότερο από 0,4% στο σύνολο του σύμπαντος.
