Med hjälp av data från Europeiska rymdorganisationens Gaia-satellit har forskare från universitetet i Zürich i Schweiz funnit att partiklar av mörk materia antingen måste vara mycket lätta, med en massa mindre än en miljarddel av en protons, eller mycket tunga, med en massa mer än 100 kvadrilljoner gånger en proton.
Detta är ett betydande genombrott, eftersom tidigare uppskattningar av mörk materias massa har varierat från lika lätt som en enda atom till så tung som en liten planet.
"Våra fynd utesluter en stor del av det tidigare tillåtna massintervallet för partiklar av mörk materia", säger Dr. Ana Bonaca, huvudförfattare till studien, som publicerades i tidskriften Physical Review Letters.
"Detta är ett viktigt steg framåt i vår förståelse av denna mystiska substans."
Mörk materia tros utgöra cirka 27 % av universum, men den har aldrig direkt upptäckts. Forskare tror att det är en typ av materia som inte interagerar med någon av de krafter som vi känner till, förutom gravitationen.
Det betyder att den är osynlig för våra teleskop och mycket svår att studera.
Men forskare kan sluta sig till förekomsten av mörk materia genom dess gravitationseffekter på synlig materia. Till exempel tros mörk materia vara ansvarig för galaxernas rotationskurvor, som visar att galaxer roterar snabbare än de borde om de bara var gjorda av synlig materia.
Gaia-satelliten är en rymdfarkost som lanserades 2013 för att mäta positioner, avstånd och rörelser för stjärnor i vår galax. Data från Gaia har gjort det möjligt för forskare att kartlägga distributionen av mörk materia i Vintergatan med oöverträffad noggrannhet.
Den här kartan har gjort det möjligt för forskare från Zürichs universitet att beräkna massområdet för partiklar av mörk materia för första gången.
"Våra fynd är baserade på antagandet att mörk materia består av en enda typ av partikel", säger Dr Bonaca.
"Om mörk materia faktiskt består av flera typer av partiklar, kan massintervallet vara annorlunda."
Forskarna hoppas att deras fynd kommer att bidra till att begränsa sökandet efter mörk materia och så småningom leda till att den upptäcks direkt.
