Fyndet, publicerat i tidskriften Physical Review Letters, kan få stora konsekvenser för vår förståelse av universum. Mörk materia tros vara byggnadsställningarna som galaxer är byggda på, och den är ansvarig för de observerade gravitationseffekterna som vi ser på de största skalorna. Vi vet dock inte vad mörk materia är gjord av, och den har aldrig direkt upptäckts.
Den nya forskningen använde data från Dark Energy Survey, ett massivt internationellt projekt som kartlägger universum i synligt och nära infrarött ljus. Teamet av forskare letade efter gravitationslinser, böjning av ljus av massiva föremål, orsakad av mörk materia. De hittade mindre linser än förväntat, vilket tyder på att mörk materia kan vara mindre tät än tidigare trott.
"Våra resultat tyder på att densiteten av mörk materia i universum är ungefär hälften av vad som traditionellt har antagits", säger huvudförfattaren Chihway Chang, en postdoktor vid University of Chicago. "Detta är ett betydande fynd som kan förändra vår förståelse av hur universum fungerar."
Forskarna säger att deras fynd kan förklaras av ett antal olika scenarier. En möjlighet är att mörk materia består av partiklar som är lättare än man tidigare trott. En annan möjlighet är att mörk materia inte är jämnt fördelad över hela universum, utan istället klumpas ihop i vissa områden.
Teamet planerar att fortsätta sin forskning för att försöka fastställa vad som orsakar diskrepansen mellan deras observationer och de traditionella antagandena om mörk materia.
"Det här är en mycket spännande tid inom kosmologin", säger medförfattaren Joshua Frieman, chef för Dark Energy Survey. "Vi lär oss mer om mörk materia och universum hela tiden, och vi gör framsteg mot att en dag förstå vad som utgör majoriteten av universum."