Ongeveer 85 procent van de materie in de kosmos zendt, voor zover bekend, noch licht, noch enige andere bekende soort straling uit. en wordt daarom donkere materie genoemd. Een van zijn andere opmerkelijke eigenschappen is dat het alleen via de zwaartekracht in wisselwerking staat met andere materie; het draagt ​​geen elektromagnetische lading, bijvoorbeeld. Donkere materie wordt ook wel "donker" genoemd omdat het mysterieus is. Het is niet samengesteld uit atomen of hun gebruikelijke bestanddelen (zoals elektronen en protonen) of enig ander soort bekend elementair deeltje.

Omdat donkere materie verreweg de dominante component van materie in het universum is, zijn verspreiding en zwaartekracht hebben de evolutie van galactische structuren en de verspreiding van de kosmische microgolfachtergrondstraling diepgaand beïnvloed. Inderdaad, de opmerkelijke overeenkomst tussen de waarden van de belangrijkste kosmische parameters (zoals de uitdijingssnelheid van het universum) die onafhankelijk zijn afgeleid van twee totaal verschillende kosmische structuren, sterrenstelsels en de microgolfachtergrond, geloofwaardigheid verlenen aan oerknalmodellen die een belangrijke rol voor donkere materie nodig hebben.

Natuurkundigen hebben geprobeerd zich nieuwe soorten deeltjes voor te stellen die consistent zijn met de bekende wetten van het universum om donkere materie te verklaren, maar tot nu toe is er nog geen bevestigd. Een verleidelijke mogelijkheid voor een nieuw deeltje is het zogenaamde 'steriele neutrino'. Er zijn momenteel drie soorten neutrino's bekend. Ze staan ​​allemaal in wisselwerking met materie via de zwaartekracht en via de zwakke kracht (de zwakste van de vier natuurkrachten). Oorspronkelijk werd gedacht dat ze allemaal geen massa hadden, zoals het foton, maar ongeveer twintig jaar geleden ontdekten natuurkundigen dat ze een kleine massa hebben - ongeveer een miljoen keer minder dan de massa van een elektron, maar nog steeds genoeg om een ​​fataal probleem te vormen voor het zogenaamde standaardmodel van deeltjes van de natuurkunde. Een mogelijke oplossing zou het bestaan ​​van een massiever neutrino zijn, misschien wel duizend keer groter, het "steriele neutrino" genoemd omdat het niet zou interageren via de zwakke kracht. Het is nooit ontdekt.

Astronomen realiseerden zich dat als donkere materie uit steriele neutrino's zou bestaan, als deze deeltjes dan af en toe vervallen, kunnen ze een detecteerbaar röntgenfoton uitzenden. Ongeveer zeven jaar geleden, Röntgenastronomen meldden dat ze een vreemd, vage spectrale emissiekenmerken van röntgenstraling afkomstig van clusters van sterrenstelsels waar donkere materie heerste. Ze suggereerden dat deze functie de handtekening zou kunnen zijn van het steriele neutrino. In de daaropvolgende jaren zijn er veel pogingen gedaan om de detectie te bevestigen of toe te schrijven aan instrumentele of andere niet-astronomische effecten, met slechts wisselende successen. CfA-astronomen Esra Bulbul en Francesca Civano en hun collega's hebben nu een uitgebreide archiefstudie van Chandra X-Ray Observatory-gegevens voltooid, op zoek naar deze ongrijpbare functie. Ze vonden het niet, maar hun nieuwe analyse, consistent met andere recent gepubliceerde limieten, zwaarder beperkt het mogelijke verval karakter van de vermeende steriele neutrino met maar liefst een factor twee onder sommige veronderstellingen, maar kan het niet helemaal uitsluiten.