Värma, kall, precis rätt? Fysiker vid University of California, Davis tar temperaturen på mörk materia, den mystiska substansen som utgör ungefär en fjärdedel av vårt universum.

Vi har väldigt liten aning om vad mörk materia är och fysiker har ännu inte upptäckt en mörk materia partikel. Men vi vet att gravitationen hos klumpar av mörk materia kan förvränga ljus från avlägsna föremål. Chris Fassnacht, en fysikprofessor vid UC Davis och kollegor använder denna förvrängning, kallad gravitationslinsning, för att lära dig mer om egenskaperna hos mörk materia.

Standardmodellen för mörk materia är att den är "kall, betyder att partiklarna rör sig långsamt jämfört med ljusets hastighet, sa Fassnacht. Detta är också knutet till massan av mörk materia partiklar. Ju lägre massa partikeln är, ju "varmare" det är och desto snabbare rör sig det.

Modellen av kall (mer massiv) mörk materia håller i mycket stora skalor, Fassnacht sa, men fungerar inte så bra på skalan för enskilda galaxer. Det har lett till andra modeller inklusive "varm" mörk materia med tändare, snabbare rörliga partiklar. "Het" mörk materia med partiklar som rör sig nära ljusets hastighet har uteslutits av observationer.

Tidigare UC Davis doktorand Jen-Wei Hsueh, Fassnacht och kollegor använde gravitationslinser för att sätta en gräns för värmen och därför massan av mörk materia. De mätte ljusstyrkan hos sju avlägsna kvasarer med gravitationslinser för att leta efter förändringar orsakade av ytterligare mellanliggande blötar av mörk materia och använde dessa resultat för att mäta storleken på dessa linser av mörk materia.

Om mörk materia partiklar är ljusare, varmare och snabbare i rörelse, då kommer de inte att bilda strukturer under en viss storlek, sa Fassnacht.

"Under en viss storlek, de skulle bara bli utsmetade, " han sa.

Resultaten sätter en lägre gräns för massan av en potentiell mörk materia partikel samtidigt som den inte utesluter kall mörk materia, han sa. Teamets resultat representerar en stor förbättring jämfört med en tidigare analys, från 2002, och är jämförbara med de senaste resultaten från ett team vid UCLA.

Fassnacht hoppas kunna fortsätta lägga till linsobjekt till undersökningen för att förbättra den statistiska noggrannheten.

"Vi måste titta på cirka 50 föremål för att få en bra begränsning av hur varm mörk materia kan vara, " han sa.