俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)科学家与南方联邦大学、意大利及法国物理学家合作，提出了一种全新的暗物质理论——"暗化学"。该理论认为暗物质并非由单一粒子构成，而是形成类似普通原子的"暗原子"结构，包含自身的"电子""质子"和"暗光子"，在早期宇宙冷却过程中凝聚而成。
这一理论的提出源于传统暗物质假设面临的困境。尽管进行了数十次实验，物理学家始终未能捕获暗物质粒子，而暗物质由弱相互作用大质量粒子(WIMP)组成的标准假设也因大型强子对撞机(LHC)和地下探测器均未获积极成果而陷入危机。MEPhI教授、南方联邦大学物理研究所首席研究员马克西姆·赫洛波夫指出，对标准模型的必要扩展必然预测出广泛的暗物质候选者，这促使团队转向探索其他可能形式。
该模型预测存在一种带巨大负电荷的超重X粒子，可捕获普通物质的轻原子核(如氦核)，形成不带电的"暗原子"。研究表明，若"暗电荷"足够大，当前几乎所有暗物质已"复合"为中性暗原子与少量电离部分的混合物。这一双组分特性可同时解释两个长期存在的观测异常：一是国际空间站AMS探测器十余年来观测到的"正电子异常"——暗等离子体电离部分集中在银河系盘中产生正电子，而中性暗原子形成的巨大光晕不发射伽马射线，因此不会产生预期的可见伽马射线背景;二是意大利DAMA/LIBRA探测器中碘化钠晶体"额外"闪光数量的季节性变化——质量高达11 TeV的氦"暗原子"穿过地球后可被钠核吸附并发射低能光子，其一年周期的信号波动与DAMA过去20年观测模式吻合，且对轻核信号最强、对重核信号被抑制，这也解释了为何使用碘化钠的探测器能探测到异常而使用液氙的设备无法探测到。
研究团队目前正开发量子力学模型以精确描述暗原子与普通物质的结合方式，并寻找使模型与已有数据吻合的参数。该研究由俄罗斯科学基金会和俄罗斯教育与科学部资助。
