在上個世紀，研究星系運動和宇宙微波背景輻射特性的天文學家們認識到，宇宙中大部分物質是不可見的。宇宙中大約84%的物質是「黑暗」物質，既不發光，也不發出任何其他已知的輻射，因此它被稱為暗物質。暗物質的另一個主要特性是，暗物質只通過引力與其他物質相互作用：例如，它不攜帶電磁電荷。暗物質之所以「黑暗」，還因為它神秘莫測：暗物質不是由原子或它們通常的組成元素(如電子和質子)組成。
粒子物理學家已經想像出了與宇宙已知定律相一致的新型物質，但到目前為止，還沒有一種物質被探測到，也沒有一種物質的存在得到證實。2012年大型強子對撞機發現了希格斯玻色子，引發了人們的樂觀情緒，認為暗物質粒子很快就會被發現，但到2019年的目前為止，還沒有發現任何暗物質粒子，而之前有希望的粒子類別現在似乎是不太可能被發現的。天文學家認識到暗物質是宇宙中物質的主要組成部分。無論其性質如何，暗物質都深刻地影響了星繫結構的演化和宇宙微波背景輻射(CMBR)的分布。
關鍵宇宙參數值(如膨脹率)之間的顯著一致性來自於對兩種完全不同大型宇宙結構的觀測，即星系和宇宙微波背景輻射，為包括暗物質在內的宇宙大爆炸模型提供證據。目前暗物質模型假定它是「冷的」，也就是說，它不與任何其他種類的物質或輻射相互作用，甚至與自身相互作用，而不受引力的影響。這個宇宙學版本因此被稱為冷暗物質情景，但宇宙學家懷疑，更精確的觀測是否能夠排除哪怕是很小程度的相互作用。
CfA天文學家索納克·博斯帶領一組同事對一種非常流行的(如果是推測性的)「暗物質」粒子，一種能與接近光速的輕粒子。這個版本形成了幾種可能的熱暗物質（也許更準確地說是相互作用的暗物質）場景之一。特別是，假設粒子被允許與中微子相互作用(中微子在早期熾熱的宇宙中非常豐富)。科學家們用最先進的宇宙學模擬星系形成，建立了一個有這種熱暗物質的宇宙模型。
發現對許多觀測來說，這種影響太小，無法被察覺。然而，這種熱暗物質的特徵以一些獨特方式存在，特別是遙遠星系在空間中的分布方式，可以通過觀察星系的氫氣來繪製星系圖來驗證。未來高度敏感的觀測應該能夠進行這些測試。詳細的氫氣吸收分布圖可以用來支持（或者排除）這種熱暗物質的可能性，並闡明這種神秘的宇宙成分。
博科園｜研究/來自：哈佛史密森尼天體物理中心參考期刊《皇家天文學會月刊》DOI: 10.1093/mnras/stz1276博科園｜科學、科技、科研、科普