觀察重力透鏡類星體，為暗物質量溫度

長期以來，暗物質就是宇宙最神祕的事物之一。最早在 1930 年代茲威基（Fritz Zwicky）就提出，1980 年代魯賓（Vera Rubin）研究星系的轉動現象，認為星系必定含大量看不見的物質。雖然一些天文學家提出暗物質的替代方案，如「重力修正」模型（MOND），但這些理論與觀察不一致。暗物質有兩個主特性。首先，不與光相互作用，其次，與其他物質發生重力相互作用。因此，暗物質不僅會影響星系旋轉，也像所有質量一樣使光線偏轉。從觀察星系的重力透鏡效應，就可以繪製出暗物質的分布圖。

透過觀察星系團，天文學家認為暗物質很「冷」，指暗物質的粒子有較高質量，稱為大質量弱相互作用粒子（WIMP）理論。這模型在星系團的規模運作良好，但在單個星系規模卻較不佳，因此天文學家需確認暗物質團塊分裂的尺寸規模。如果暗物質粒子比較輕、比較熱（移動較快），則不可能形成低於某個特定大小的結構，藉此估計暗物質的溫度，以及粒子的質量。

最近，加州大學戴維斯分校團隊觀察 7 組重力透鏡類星體，測量暗物質團塊的最小範圍，也提出粒子質量的下限。他們發現暗物質粒子質量必須至少為 5.58 keV，為微中子的 3,000 倍重，但比起電子質量小近 100 倍。這一點很重要，因為大多數 WIMP 模型都認為粒子質量比質子重 100 倍。如果暗物質粒子如此輕，就有機會在粒子加速器檢測到。這項研究發表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》期刊。