En el ultimo siglo, Los astrónomos que estudiaban los movimientos de las galaxias y el carácter de la radiación cósmica de fondo de microondas se dieron cuenta de que la mayor parte de la materia del universo no era visible. Aproximadamente el 84% de la materia en el cosmos es oscura, no emiten luz ni ningún otro tipo de radiación conocida. De ahí que se le llame materia oscura. Una de sus otras cualidades primarias es que solo interactúa con otra materia a través de la gravedad:no lleva carga electromagnética, por ejemplo. La materia oscura también es "oscura" porque es misteriosa:no está compuesta de átomos o sus constituyentes habituales como electrones y protones. Los físicos de partículas han imaginado nuevos tipos de materia, coherente con las leyes conocidas del universo, pero hasta el momento no se ha detectado ninguno ni se ha confirmado su existencia. El descubrimiento del bosón de Higgs por el Gran Colisionador de Hadrones en 2012 provocó un estallido de optimismo de que pronto se descubrirían partículas de materia oscura. pero hasta ahora no se ha visto ninguna y las clases de partículas anteriormente prometedoras ahora parecen ser una posibilidad remota.

Los astrónomos se dan cuenta de que la materia oscura es el componente dominante de la materia en el universo. Cualquiera que sea su naturaleza, influyó profundamente en la evolución de las estructuras galácticas y la distribución de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR). El notable acuerdo entre los valores de los parámetros cósmicos clave (como la tasa de expansión) derivado de las observaciones de dos tipos completamente diferentes de estructuras cósmicas a gran escala, galaxias y el CMBR. dar crédito a los modelos inflacionarios del Big Bang que incluyen el papel de la materia oscura.

Los modelos actuales de materia oscura suponen que es "fría, " es decir, que no interactúa con ningún otro tipo de materia o radiación, ni siquiera consigo mismo, más allá de las influencias de la gravedad. Por tanto, esta versión de la cosmología se denomina escenario de materia oscura fría. Pero los cosmólogos se preguntan si observaciones más precisas podrían excluir incluso pequeños niveles de interacciones. El astrónomo de CfA Sownak Bose dirigió a un equipo de colegas en un estudio de una partícula de "materia oscura" muy popular (aunque especulativa), uno que tiene cierta capacidad para interactuar con partículas muy ligeras que se mueven cerca de la velocidad de la luz. Esta versión forma uno de varios posibles escenarios de materia oscura cálida (quizás más precisamente llamado materia oscura interactiva). En particular, se permite que las partículas hipotéticas interactúen con los neutrinos (se espera que los neutrinos sean extremadamente abundantes en el cálido universo temprano).

Los científicos utilizaron simulaciones cosmológicas de última generación de la formación de galaxias en un universo modelo con este tipo de materia oscura cálida. Encuentran que para muchas observaciones los efectos son demasiado pequeños para ser notorios. Sin embargo, la firma de esta cálida materia oscura está presente de distintas formas, y en particular en la forma en que las galaxias distantes se distribuyen en el espacio, algo que se puede probar mapeando las galaxias observando su gas hidrógeno. Los autores concluyen que el futuro, Las observaciones altamente sensibles deberían poder realizar estas pruebas. Se podrían utilizar nuevos mapas detallados de la distribución de la absorción de gas hidrógeno para respaldar, o excluir, esta posibilidad de materia oscura cálida (ver la figura), y arrojar luz sobre este misterioso componente cósmico.