Forskare har beräknat massintervallet för mörk materia - och det är snävare än vad vetenskapsvärlden trodde.

Deras resultat - beräknas publiceras i Fysik Bokstäver B i mars – begränsa intervallet av potentiella massor för mörk materia partiklar radikalt, och hjälpa till att fokusera sökandet efter framtida Dark Matter-jägare. University of Sussex forskare använde det etablerade faktum att gravitationen verkar på mörk materia precis som den verkar på det synliga universum för att räkna ut de nedre och övre gränserna för mörk materias massa.

Resultaten visar att mörk materia inte kan vara vare sig "ultra-lätt" eller "super-tung", som vissa har teoretiserat, om inte en ännu oupptäckt kraft också verkar på den.

Teamet använde antagandet att den enda kraft som verkar på mörk materia är gravitationen, och beräknat att Dark Matter -partiklar måste ha en massa mellan 10 ^-3 eV och 10 ⁷ eV. Det är ett mycket snävare intervall än 10:an ^-24 eV—10 ¹⁹ GeV-spektrum som är allmänt teoretiserat.

Vad som gör upptäckten ännu mer betydelsefull är att om det visar sig att massan av mörk materia ligger utanför det intervall som förutspåtts av Sussex-teamet, då kommer det också att bevisa att en ytterligare kraft – såväl som gravitationen – verkar på mörk materia.

Professor Xavier Calmet från School of Mathematical and Physical Sciences vid University of Sussex, sa:

"Det här är första gången som någon har tänkt att använda det vi vet om kvantgravitation som ett sätt att beräkna massintervallet för mörk materia. Vi blev förvånade när vi insåg att ingen hade gjort det tidigare - liksom de andra forskarna som granskade vårt papper.

"Det vi har gjort visar att mörk materia inte kan vara vare sig "ultra-lätt" eller "super-tung" som vissa teoretiserar – såvida det inte finns en ännu okänd ytterligare kraft som verkar på den. Den här forskningen hjälper fysiker i två sätt:det fokuserar sökområdet för mörk materia, och det kommer potentiellt också att hjälpa till att avslöja om det finns en mystisk okänd ytterligare kraft i universum."

Folkert Kuipers, en Ph.D. student som arbetar med professor Calmet, vid University of Sussex, sa:

"Som doktorand, Det är fantastiskt att kunna arbeta med forskning som är så spännande och genomslagskraftig som denna. Våra resultat är mycket goda nyheter för experimentalister eftersom det kommer att hjälpa dem att komma närmare att upptäcka den sanna naturen hos mörk materia."

Det synliga universum - som vi själva, planeterna och stjärnorna - står för 25 procent av all massa i universum. Resterande 75 procent består av mörk materia.

Det är känt att gravitationen verkar på Dark Matter eftersom det är det som står för galaxernas form.