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많은 물질들이 암흑 물질의 후보로 거론되고 있지만 현재 모든 학자들이 동의하는 물질은 없다. 별이 되다 만 갈색 왜성이 암흑 물질의 일부분일 수 있고, 아주 작은 질량을 가진 중성미자도 암흑 물질의 일부일 수 있다. 그러나 이보다 더 가능성이 높은 물질로는 앞에서 설명했던 초대칭 입자다. 최근에는 약하게 상호작용하는 질량이 큰 입자라는 뜻의 윔프(WIMP, Weakly Interacting Massive Particles)에 대한 논의에 초점이 맞춰지고 있다. 만약 윔프가 존재한다면 윔프가 지구를 관통할 것이므로 이 입자를 검출하려는 다양한 실험들이 이루어지고 있다. 한 실험에서 얻은 초기 결과에 의하면, 두 개의 입자를 탐지했다고 주장했다. 다른 실험들은 감마선이나 반물질로부터 간접적인 증거를 찾고 있다. 그중 한 실험은 과잉 양전자를 발견했지만, 과잉 반양성자는 발견하지 못했다. 암흑 물질이 무엇으로 구성되어 있는지에 대한 연구는 천체 물리학 분야에서 가장 활발하게 연구되고 있는 것들 중 하나다.

허블 우주 망원경으로 찍은 이 사진은 은하의 CL002＋17 지역을 둘러싸고 있는 어두운 고리를 보여준다. 과학자들은 이런 은하의 뒤틀린 상은 고리 안에 분포해 있는 암흑 물질 때문이라고 생각하고 있다. 이 고리의 지름은 5억 광년이다 된다.

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