Under förra seklet, astronomer som studerade galaxernas rörelser och karaktären hos den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen insåg att det mesta av materien i universum inte var synlig. Cirka 84 % av materien i kosmos är mörk, avger varken ljus eller någon annan känd typ av strålning. Därför kallas det mörk materia. En av dess andra primära egenskaper är att den endast interagerar med annan materia via gravitationen:den bär ingen elektromagnetisk laddning, till exempel. Mörk materia är också "mörk" eftersom den är mystisk:den består inte av atomer eller deras vanliga beståndsdelar som elektroner och protoner. Partikelfysiker har föreställt sig nya typer av materia, överensstämmer med universums kända lagar, men hittills har ingen upptäckts eller dess existens bekräftad. The Large Hadron Colliders upptäckt av Higgs-bosonen 2012 ledde till en explosion av optimism om att mörk materiepartiklar snart skulle upptäckas, men hittills har ingen setts och tidigare lovande klasser av partiklar verkar nu vara långskott.

Astronomer inser att mörk materia är den dominerande beståndsdelen av materia i universum. Oavsett dess natur, det påverkade djupt utvecklingen av galaktiska strukturer och fördelningen av den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen (CMBR). Den anmärkningsvärda överensstämmelsen mellan värdena för viktiga kosmiska parametrar (som expansionshastigheten) härrörde från observationer av två helt olika typer av storskaliga kosmiska strukturer, galaxer och CMBR. ge tilltro till inflationsdrivande big bang-modeller som inkluderar rollen som mörk materia.

Nuvarande modeller av mörk materia antar att det är "kallt, " det är, att den inte interagerar med någon annan typ av materia eller strålning – eller ens med sig själv – utöver gravitationens inverkan. Denna version av kosmologi kallas därför scenariot för kall mörk materia. Men kosmologer undrar om mer exakta observationer skulle kunna utesluta även små nivåer av interaktioner. CfA-astronomen Sownak Bose ledde ett team av kollegor i en studie av en mycket populär (om spekulativ) "mörk materia"-partikel, en som har en viss förmåga att interagera med mycket lätta partiklar som rör sig nära ljusets hastighet. Denna version bildar ett av flera möjliga scenarier för varm mörk materia (kanske mer exakt kallad interagerande mörk materia). Särskilt, de hypotetiska partiklarna tillåts interagera med neutriner (neutriner förväntas finnas extremt rikligt i det varma tidiga universum).

Forskarna använde toppmoderna kosmologiska simuleringar av galaxbildning till ett modelluniversum med denna typ av varm mörk materia. De finner att för många observationer är effekterna för små för att vara märkbara. Dock, signaturen av denna varma mörka materia är närvarande på några distinkta sätt, och i synnerhet hur avlägsna galaxer är fördelade i rymden, något som kan testas genom att kartlägga galaxer genom att titta på deras vätgas. Författarna drar slutsatsen att framtiden, mycket känsliga observationer bör kunna göra dessa tester. Detaljerade nya kartor över fördelningen av vätgasabsorption skulle kunna användas för att stödja – eller utesluta – denna möjlighet till varma mörk materia (se figuren), och kasta ljus över denna mystiska kosmiska komponent.