Naukowcy z NASA, używając obserwatorium promieniowania X /Chandra/, zmierzyli rozkład ciemnej materii w galaktyce eliptycznej, czyli w najmniejszej skali kosmicznej. Z tych pomiarów wynika, że ta tajemnicza substancja istnieje w wielkiej koncentracji w większości obszarów galaktyki. Z szczegółowych badań wynika, że ciemna materia nie oddziaływuje sama ze sobą, przynajmniej w masywnych kosmicznych strukturach, takich jak eliptyczne galaktyki lub gromady galaktyk. Odkrycie to zawęża pole tajemniczych substancji kandydujących do miana ciemnej materii. Dr Michael Loewenstein i dr Richard Mushotzky z Goddard Space Flight Center w Greenbelt zaprezentowali rezultaty swoich obserwacji galaktyki eliptycznej NGC 4636 w poniedziałek, podczas 199. dorocznego spotkania American Astronomical Society w Waszyngtonie.

"Ciągle nie wiemy czym jest ciemna materia, lecz teraz wiemy znacznie lepiej, czym ona nie jest."

Powiedział Loewnstein.

      Naukowcy twierdzą, że około 90 procent materii Wszechświata jest zawarta w pewnej niewidzialnej, jak dotąd nie wykrytej formie materii, zdradzającej swoją obecność wyłącznie poprzez oddziaływanie grawitacyjne ze zwykłą materią.

Ciemna materia wydaje się być grawitacyjnym klejem trzymającym razem galaktyki i gromady galaktyk, żadna ze struktur kosmicznych nie ma wystarczającej ilości widzialnej masy, aby ochronić te struktury przed rozproszeniem się w przestrzeni."

Teoria Wielkiego Wybuchu dostarcza pewnego oszacowania ilości zwykłej materii we Wszechświecie, a to wyklucza taką możliwość, że ciemna materia może być utworzona z niewidzialnych gwiazd, pyłu i gruzu kosmicznego lub czarnych dziur. Ciemna materia musi być egzotyczna, czyli nie może być utworzona z protonów i elektronów. Różne obserwacje w zakresie widma radiowego, optycznego, rentgenowskiego są ukierunkowane na określenie rozmieszczenia i natury ciemnej materii.

     Loewenstein i Mushotzky określili stosunek całkowitej masy do światła w galaktyce NGC 4636 i wywnioskowali że 50 do 80 procent masy (lub mas) w galaktyce jest niewidzialna.
Z tego wynika, że ciemna materia jest bardzo skoncentrowana ( przynajmniej w dużych galaktykach i gromadach galaktyk) i dlatego nie może oddziaływać sama ze sobą.
To znaczy, że cząstki ciemnej materii prawdopodobnie nie mogą się zderzać ze sobą jak bilardowe kule i wzajemnie odpychać lub dyfundować w obszarze galaktyki.

Również na podstawie danych z Chandry, naukowcy z Instytutu Techniki w Massachusetts doszli do podobnego wniosku odnośnie ciemnej materii w gromadach galaktyk. Obserwacje Loewenstein i Mushotzky nie wykluczają innych teorii "zimnej ciemnej materii". Do nich należy zaliczyć takie egzotyczne elementarne cząstki jak WIMPS, aksjonów, kosmicznych strun lub cząstek supersymetrycznych.

     Mechanika kwantowa i Teoria względności, dwa filary fizyki próbujące wyjaśnić mechanizm Wszechświata od atomu do kosmosu, nie przewidują istnienia ciemnej materii. Zdefiniowanie ciemnej materii, zatem, będzie milowym krokiem do ustanowienia bardziej kompletnej teorii Wszechświata, która byłaby pełniejsza niż ta, której dostarczają mechanika kwantowa i OTW.

Chandra obserwowała NGC 4636, odległą około 50 millionów lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Virgo, przy pomocy Advanced CCD Imaging Spectrometer przez 64000 sekund.