Den moderne kosmologi har siden 1916 været baseret på Einsteins tyngdeteori (den generelle relativitetsteori), der erstatter Newtons kraftbegreb med rumtidens krumning.
Observationer af rotationshastigheder for spiralgalakser og hastigheder af galakser i galaksehobe har i de senere årtier vist at Newtons gravitationsmasse overstiger galaksernes og galaksehobenes indhold af normalt atomart stof med en faktor 6. Dette er blevet forklaret med eksistensen af koldt mørkt stof, hvor koldt hentyder til at trykket er forsvindende i forhold til energitætheden. Universet indeholder i denne model 25% mørkt stof og 4-5% atomart stof.
Det har været forbløffende vanskeligt at afgøre, om problemet skal findes på venstre eller højre side af Einsteins feltligning. Er Einsteins tyngdeteori forkert, eller skal man indføre hele to nye usynlige former for stof/energi? Einsteins teori har indtil nu bestået alle eksperimentelle prøver, og den har en indre symmetrisk skønhed, som gør det vanskeligt at opgive den uden en meget god grund. At et stof er usynligt betyder ikke at dets eksistens er usandsynlig, kun at det består af partikler uden ladning.
Et internationalt hold af astronomer ledet af Marusa Bradac og Steve Allen har studeret sammenstødet mellem to gigantiske galaksehobe ved anvendelse af Hubble-rumteleskopet i synligt lys og Chandra-observatoriet i røntgenstråler. Hubble-optagelserne blev anvendt til at finde fordelingen af den totale (mørk og atomar) masse ved anvendelse af tyngdens afbøjende virkning på lyset fra fjerne baggrundsgalakser. Chandra optagelserne blev anvendt til at finde fordelingen af det normale atomare stof i form af en 100 millioner grader varm gas, som udsender røntgenstråling. Massefordelingen (blå) og gasfordelingen (lyserød) er afbildet i dette NASA-billede:

Dette billede viser tydeligt at det mørke stof er blever adskildt fra det normale atomare stof (i dette tilfælde i form af en meget varm gas). Det mørke stof er passeret lige igennem gassen uden at vekselvirke med denne. Man ser desuden at galakserne koncentrerer sig omkring de blå områder. Den samlede masse i alle galaksernes stjerner viser sig dog at være meget mindre end den totale masse i den varme gas koncentreret omkring centret af billedet. Det ville derfor være meget vanskeligt at forstå disse observationer, hvis det mørke stof ikke eksisterede.
Link til mere info:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2008/32/image/a/
http://arxiv.org/abs/0806.2320
Bjarne Thomsen