宇宙中充满着人们看不到的物质（这些物质能够轻易地穿过几乎一切物体而不会被人觉察）。对于这种观点，人们很难接受。但它很可能是正确的。另一种与此相对的观点则认为，引力在超大尺度上会遵循不同的规则。但这一选择最近被正在观察自大爆炸以来最剧烈的一次星系团碰撞的宇宙学家排除了。

大多数星系由于引力作用而束缚在一个个集团内，这些集团叫做星系团（Cluster）。有时，这些星系团会因相互碰撞而融合到一起。子弹星系团（又称星系团“1E0657-56”）就是一个例子。该星系团是大约1亿年前由一个较小的星系团以每秒5000公里的速度撞入一个较大星系团而形成的。这次撞击是大爆炸以来能量最大的一次宇宙事件。撞击产生的风形成了一个子弹形状的热气团，这就是该星系团名字的由来。

在星系团中，大多数“正常”物质（由原子构成的恒星、行星以及一切栖息于其上的生命）是以炽热的气体或恒星的形式存在的。不同星系间气体的质量要远大于各星系内部恒星的质量。自上世纪30年代，科学家们就发现存在这样一个问题：观测到的质量要远小于产生使恒星保持在星系中或使星系保持在星系团中的引力所需要的质量。

对此有两种解释：要么其中还有某种看不见的巨大的质量在起着作用；要么就是引力理论出现了错误，引力在宇宙尺度上遵循着不同的规律。

为了检验哪一种理论是正确的，由亚利桑那大学的道格拉斯 · 克洛（Douglas Clowe）领导的一批宇宙学家把望远镜转向了子弹星系团的气团。在形成该星系团的碰撞中，大多数恒星彼此穿过并快速向前飞行，几乎没有受任何阻碍。然而气团却受到了较大的阻碍，因为它们彼此的接触面要大得多。气团的速度被类似于空气阻力的一个拉力减小了。

如果暗物质存在的话，它会随着恒星一起运动，因为组成暗物质的粒子（不管它是什么）不会跟自身以及其他物质发生除了引力作用之外的其他相互作用。然而，如果不是因为存在暗物质而是引力理论需要修正的话，那么子弹星系团内部的质量分布应该跟宇宙中的其他区域的质量分布相一致。也就是说，质量应该大部分分布在气团中而不是在恒星中。

克洛博士和他的同事们用一种称为引力透镜的方法来探测子弹星系团的质量分布。正如爱因斯坦曾经提出的那样，引力透镜发生的原因是引力会使光线弯曲。那就意味着一个如星系那样的大质量天体能起到透镜的作用，它能使后面射过来的光线发生弯曲并在前面聚焦到一个点上，从而形成了一个天然的望远镜。

他们获得的图片——不久将刊登在《天体物理杂志通讯》上——表明子弹星系团的质量大部分都集中在恒星的周围和前面，而气团只占很小的一部分。仅仅是对正常物质的引力理论进行修正还不能解释子弹星系团的这种质量分布情况。因此，暗物质必然存在，并且它在星系团间的碰撞作用力下跟正常物质分离开来。对于物理学家、天文学家和宇宙学家们来说，未来70年的任务将是探索暗物质究竟是什么。