ダークマターは、最初に提案されて以来、謎のようなものでした。科学者たちは、その存在の直接的な証拠を見つけようとするだけでなく、過去数十年かけて理論モデルを開発して、それがどのように機能するかを説明してきました。近年、人気の概念は、ダークマターが「冷たい」ものであり、プランクミッションのデータによって裏付けられた観測である、宇宙全体にまとまって分布しているというものです。
ただし、国際的な研究者チームによって作成された新しい研究は、別の絵を描いています。これらの研究者は、キロ度数調査（KiDS）のデータを使用して、何百万もの遠方の銀河からの光が、最大規模の物質の重力の影響によってどのように影響を受けるかを調査しました。彼らが発見したのは、Dark Matterが以前考えられていたよりもスムーズに宇宙全体に分布しているように見えることです。
過去5年間、KiDS調査はVLTサーベイ望遠鏡（VST）（チリにあるESOのラシーラパラナル天文台で最大の望遠鏡）を使用して、南の空1500度を調査してきました。この空間の体積は、弱い重力レンズ効果と測光赤方偏移測定を使用して、4つのバンド（UV、IR、緑、赤）で監視されています。
アインシュタインの一般相対性理論と一致して、重力レンズ効果は、巨大な物体の重力場がどのように光を曲げるかを研究することを含みます。一方、赤方偏移は、他の銀河が私たちの銀河から遠ざかる速度を、スペクトルの赤の端に向かってシフトする程度を測定することで試みます（つまり、光源が遠ざかるほど、波長が長くなります）。
重力レンズは、宇宙がどのようになったかを決定する際に特に役立ちます。 Lambda Cold Dark Matter（Lambda CDM）モデルとして知られている現在の宇宙論モデルは、ダークエネルギーが宇宙の膨張における遅い時間の加速の原因であり、ダークマターが原因である巨大な粒子で構成されていると述べています宇宙構造形成のため。
宇宙シアーと呼ばれるこの手法のわずかなバリエーションを使用して、研究チームは遠方の銀河からの光を研究して、宇宙内の最大の構造（スーパークラスターやフィラメントなど）の存在によってどのように歪むかを調べました。ヘンドリクヒルデブラント博士-アルジェランダー天文学研究所（AIfA）の天文学者であり、この論文の筆頭著者である-は、電子メールでSpace Magazineに伝えました。
「通常、この光の偏向を引き起こす銀河団のような1つの大きな塊を考えます。しかし、宇宙全体にも問題があります。遠方の銀河からの光は、このいわゆる大規模構造によって継続的に偏向されます。これにより、空に近い銀河が同じ方向を「指し示す」ことになります。それは小さな影響ですが、銀河の大きなサンプルから統計的方法で測定できます。銀河が同じ方向にどれだけ強く「指している」かを測定したとき、これから大規模構造の統計的特性を推測できます。平均物質密度、および物質の凝集/クラスター化の強さ。」
この手法を使用して、研究チームは450度のKiDSデータの分析を行いました。これは、全天の約1％に相当します。この空間のボリューム内で、約1500万の銀河からの光が、銀河と地球の間にあるすべての物質とどのように相互作用するかが観察されました。
VSTによって得られた非常に鮮明な画像と高度なコンピューターソフトウェアを組み合わせることで、チームは、これまでに行われた宇宙剪断で最も正確な測定の1つを実行することができました。興味深いことに、結果はESAのPlanckミッションによって生成された結果と一致していませんでした。これは、これまでに宇宙で最も包括的なマッパーでした。
Planckミッションは、宇宙マイクロ波背景（CMB）に関する驚くほど詳細で正確な情報を提供しました。これは、天文学者が初期の宇宙をマッピングし、この期間に物質がどのように分布したかについての理論を発展させるのに役立ちました。ヒルデブラントが説明したように：
「Planckは、宇宙マイクロ波背景の温度変動、つまりビッグバンから40万年後に起こった物理的プロセスから、多くの宇宙パラメータを非常に正確に測定します。それらのパラメータのうちの2つは、宇宙の平均物質密度と、この物質がどれだけ強く凝集しているのかの尺度です。宇宙シアを使用して、これらの2つのパラメータも測定しますが、はるかに遅い宇宙時間（数十億年前、またはビッグバンから約100億年後）、つまり、より最近の過去のものです。」
ただし、ヒルデブラントと彼のチームは、これらのパラメーターの値がPlanckによって検出された値よりも大幅に低いことを発見しました。基本的に、それらの宇宙剪断の結果は、宇宙には物質が少なく、プランクの結果が予測したものよりもクラスター化が少ないことを示唆しています。これらの結果は、今後数年間で宇宙論研究と理論物理学に影響を与える可能性があります。
現状では、Dark Matterは標準的な方法では検出できません。ブラックホールのように、その存在は、目に見える物質に及ぼす観測可能な重力の影響からのみ推測できます。この場合、その存在と基本的な性質は、過去138億年にわたる宇宙の進化にどのように影響を与えたかによって測定されます。しかし、結果は矛盾しているように見えるので、天文学者は今や以前に持っていた概念のいくつかを再考する必要があるかもしれません。
「いくつかの選択肢があります。私たちは宇宙の主要な成分（ダークマターとダークエネルギー）を理解していないため、両方の特性を試すことができます」とヒルデブラントは言いました。 「たとえば、さまざまな形の暗黒エネルギー（アインシュタインの「宇宙定数」である最も単純な可能性よりも複雑です）は、私たちの測定値を説明できます。別のエキサイティングな可能性は、これが宇宙のスケールの重力の法則が一般相対性理論とは異なることを示していることです。今のところ言えるのは、何かが正しくないように見えるということだけです。」
