På 1930-talet det märktes först att dynamiken hos astrofysiska objekt (galaxer, galaxhopar och universum självt) krävde en osynlig och okänd form av massa, känd nu som mörk materia. Starka massskillnader i spiralgalaxer uppmätt på 1970-talet gav ny vikt åt begreppet mörk materia och motiverade fysiker att föreslå ett antal partikelkandidater för mörk materia.

Under de 50 åren sedan, intensiva världsomspännande kampanjer för att upptäcka, direkt eller indirekt, mörk materia partiklar har inte varit framgångsrika. Eftersom problemet med mörk materia för närvarande är "förlorat i mörkret, "Andra tankeskolor har uppstått som tyder på att istället för att leta efter saknad "fantom" materia, vi borde istället modifiera vår förståelse av dynamik eller gravitation. Dessa är den så kallade modifierade Newtonska dynamiken (MOND) eller modifierad gravitation (MOG).

Keplers empiriska lagar om hur planeter kretsar runt solen, upptäcktes för cirka 400 år sedan, ledde till utvecklingen av Newtons teori om dynamik och gravitation kort därefter. Med denna historiska lektion i åtanke, vissa astronomer har frågat om Kepler-liknande lagar för stjärnrörelserna i galaxer kan ha en avgörande ledtråd för att lösa gåtan med mörk materia. Tidigare arbete har studerat stjärnor i spiralgalaxer, där gravitationsaccelerationen vanligtvis är 100 miljarder till 1 biljon gånger mindre än på jorden.

Astrofysiker Kyu-Hyun Chae från Sejong University, Sydkorea, och Mariangela Bernardi och Ravi K. Sheth från University of Pennsylvania, USA, visade att olika mörk materia, MOND- eller MOG-scenarier, faktiskt göra divergerande förutsägelser vid 10 till 100 gånger högre accelerationer, och påpekade att massiva elliptiska galaxer var utmärkta laboratorier för detta test.

Korea-USA-samarbetet valde noggrant ut nästan sfäriska galaxer från Sloan Digital Sky Survey och ATLAS3D-undersökningen och visade att de verkligen kunde härleda en accelerationsrelation (en möjligen Kepler-liknande lag) mellan baryoner (normal materia) och mörker eller fantomer. materia. Även om själva MOND-ramverket som M. Milgrom föreslog för mer än 30 år sedan inte utesluts av deras nya accelerationsrelation, ett antal nyare teorier är. Således, deras relation begränsar avsevärt utrymmet för möjliga modifieringar av dynamik eller gravitation och belyser riktningarna för framtida forskning som är mer benägna att kasta nytt ljus på mörk materia och hur den är relaterad till baryoner.