Ungefär 85 procent av materia i universum är i form av mörk materia, vars natur förblir ett mysterium. Resten av materia i universum är av det slag som finns i atomer. Astronomer som studerar utvecklingen av galaxer i universum finner att mörk materia uppvisar gravitation och, för det är så rikligt, det dominerar bildandet av storskaliga strukturer i universum som galaxhopar. Mörk materia är svår att observera direkt, naturligtvis, och den visar inga bevis för att interagera med sig själv eller annan materia annat än via gravitationen, men lyckligtvis kan den spåras genom att modellera känsliga observationer av galaxernas fördelningar över en rad skalor.

Galaxer bor i allmänhet i mitten av stora klumpar av mörk materia som kallas haloer eftersom de omger galaxernas kluster. Gravitationslinser av mer avlägsna galaxer med haloer av mörk materia erbjuder en särskilt unik och kraftfull sond för den detaljerade fördelningen av mörk materia. Så kallad stark gravitationell lins skapar mycket snedvridna, förstorade och ibland flera bilder av en enda källa; så kallad svag linsering resulterar i blygsamt men systematiskt deformerade former av bakgrundsgalaxer som också kan ge robusta begränsningar för distributionen av mörk materia inom klustren.

CfA-astronomerna Annalisa Pillepich och Lars Hernquist och deras kollegor jämförde gravitationsmässigt förvrängda Hubble-bilder av galaxhopen Abell 2744 och två andra kluster med resultaten av datorsimuleringar av haloer av mörk materia. De hittade, i överensstämmelse med nyckelförutsägelser i den konventionella mörka materiabilden, att de detaljerade galaxens understrukturer beror på halo -distributionen av mörk materia, och att den totala massan och ljuset spårar varandra. De hittade också några avvikelser:den radiella fördelningen av mörk materia skiljer sig från den som förutspåtts av simuleringarna, och effekterna av tidvattenavdrivning och friktion i galaxer är mindre än förväntat, men de föreslår att dessa problem kan lösas med mer exakta simuleringar. Övergripande, dock, standardmodellen för mörk materia gör ett utmärkt och betryggande jobb med att beskriva galaxkluster.