我们可能不知道什么是的，但科学家们现在对要寻找什么有了更好的了解。
基于量子引力，物理学家已经制定出新的、更严格的暗物质粒子质量上限和下限。 他们发现质量范围比之前想象的要窄得多。
这意味着，根据我们目前对宇宙的理解，极轻或极重的候选暗物质不太可能是答案。
“这是第一次有人考虑使用我们对量子引力的了解来计算暗物质的质量范围。当我们意识到以前没有人这样做过时，我们感到很惊讶 - 审查的科学家同行也是如此。我们的报纸”物理学家兼天文学家泽维尔·卡尔梅特说英国苏塞克斯大学的教授。
“我们所做的表明，暗物质不可能像某些理论那样是‘超轻’或‘超重’——除非有一种未知的附加力作用在它身上。这项研究可以帮助物理学家在两个方面方式：它集中了暗物质的搜索区域，并且它也可能有助于揭示宇宙中是否存在神秘的未知附加力。”
无可否认，暗物质是我们所知的宇宙最大的谜团之一。 这是我们给一种负责引力效应的神秘物质起的名字，这种物质无法用我们可以通过其他方式检测到的物质（恒星、尘埃和星系等正常物质）来解释。
例如，如果星系只是受到其中正常物质的引力影响，那么它们的旋转速度就会比应有的速度快得多。 引力透镜效应——大质量物体周围时空的弯曲——比应有的强度要强得多。 无论是什么产生了这种额外的重力，都超出了我们直接检测的能力。
我们只能通过它对其他物体的引力效应来了解它。 根据这个效应，我们知道那里有很多这样的东西。 大致80%宇宙中所有物质都是暗物质。 它被称为暗物质，因为它是暗的。 而且还很神秘。
然而，我们确实知道暗物质与引力相互作用，因此卡尔梅特和他的同事、苏塞克斯大学的物理学家和天文学家福尔克特·柯伊珀斯（Folkert Kuipers）转向量子引力的性质，试图估计假设的暗物质粒子的质量范围（不管它是什么）。
他们解释说，量子引力对不同质量的暗物质粒子能否存在设置了许多界限。 虽然我们没有一个像样的统一工作理论引力的空间弯曲描述与量子物理学的离散块状性相结合，我们知道两者的任何融合都会反映两者的某些基本原理。 因此，暗物质粒子必须遵守关于粒子如何分解或相互作用的量子引力规则。
通过仔细考虑所有这些界限，他们能够排除在我们目前对物理学的理解下不可能存在的质量范围。
基于只有重力才能与暗物质相互作用的假设，他们确定粒子的质量应落在 10-3电子伏特和107电子伏特，取决于粒子的自旋和暗物质相互作用的性质。
这比10小得多-24电子伏特至1019 号研究人员表示，传统上认为的千兆电子伏特范围。 这很重要，因为它在很大程度上排除了一些候选者，例如 WIMP（弱相互作用的大质量粒子）。
根据卡尔梅特和柯伊珀斯的说法，如果这些候选人后来被证明是暗物质之谜背后的罪魁祸首，那就意味着他们正在受到某种我们尚不了解的力量的影响。
这真的很酷，因为它将指向新的物理学——一种分析和理解我们的宇宙的新工具。
最重要的是，该团队的限制为寻找暗物质提供了一个新的框架，有助于缩小寻找暗物质的范围和方式。
“作为一名博士生，能够从事如此令人兴奋和有影响力的研究真是太好了，”库珀斯说。 “我们的发现对于实验学家来说是一个非常好的消息，因为它将帮助他们更接近发现暗物质的真正本质。”
该研究发表于物理字母B。
