引力透镜能揭示暗物质的本质吗？

当谈到“宇宙是由什么构成的？”这个问题时，现代科学已经以前所未有的方式揭示了答案。构成我们宇宙中的行星、恒星、气体和尘埃的物质都是正常物质：由质子、中子和电子构成的东西。质子和中子又由夸克和胶子组成，电子是宇宙中六种轻子之一。连同携带力的粒子玻色子，这些基本粒子总共占宇宙总能量的5%左右。
但其他95%，虽然我们知道如何对它进行分类——27%的暗物质和68%的暗能量——就其真实性质而言，仍然难以捉摸。虽然天体物理学已经揭示了它们的许多特性，暗能量表现为空间本身固有的一种能量，暗物质表现得好像它是由缓慢移动、冷、无碰撞的大质量粒子组成的，但我们仍然没有直接揭示它们的真实本质。
在一项疯狂的新研究中，一个团队声称发现了一种新的天体物理学证据，该证据不仅支持冷暗物质，而且支持一种超轻的波状暗物质，而不利于更大，更重的WIMP暗物质。这肯定是一个大胆的主张，但许多人远未被说服。原因如下。

这个四面板动画显示了潘多拉星团Abell 2744中存在的单个星系，以及钱德拉的X射线数据和由引力透镜数据构建的透镜图。X射线和透镜图之间的不匹配，如在各种各样的X射线发射星系团中所示，是支持暗物质存在的最强指标之一。重要的是，透镜是对广义相对论的另一个明确但富有想象力的预测，早在它被观察到之前就被承认“必须存在”。
图片来源：X射线：NASA/CXC/ITA/INAF/J.Merten等人，Lensing：NASA/STScI;NAOJ/斯巴鲁;ESO/VLT，光学：NASA/STScI/R.Dupke;动画：E.西格尔
你可以对暗物质做出的最简单模型是，它只由一种粒子组成：所有暗物质粒子的质量都相同。这些粒子不会相互结合形成复合结构，也不会相互碰撞或交换动量，也不会与任何正常物质粒子碰撞或交换动量。他们所做的只是引力，并根据时空曲率影响他们的运动而移动。
随着时间的推移，它们将驱动宇宙结构的形成，形成暗物质的球状晕，而正常物质 - 确实碰撞，粘在一起，形成绑定的复合结构 - 沉到这些晕的中心，在那里它们形成熟悉的恒星和星系结构，包括螺旋星系和椭圆星系。