寻找暗物质是21世纪基础物理学面临最激动人心的挑战之一，研究人员很早就知道它肯定存在，因为否则许多天体物理观测将无法解释。例如，恒星在星系中的自转速度比只有普通物质存在时要快得多。总体而言，我们所看到的物质最多只占宇宙总物质的20%，这意味着有惊人的80%是暗物质，好比房间里有一头大象，但我们就是看不见，摸不着，也感知不到。
暗物质可能由极轻的粒子组成，但到目前为止，没有人知道暗物质是由什么组成。该领域科学家正在思考和研究一系列可能的粒子，这些粒子在理论上可能具有候选资格。其中有极轻的玻色子粒子，目前被认为是最有前景的粒子之一。这些也可以被认为是以特定频率振荡的经典磁场。但还不能给出一个数值（也就是粒子的质量）。基本假设是，这个暗物质场与可见物质耦合，对某些原子性质有着极其微妙的影响，而这些原子性质通常是恒定的。
研究团队现在已经开发出了一种新的方法，其研究发表在《物理评论快报》期刊上。使用原子光谱学，并涉及铯原子蒸气的使用，只有在暴露于非常特定波长的激光时，这些原子才会被激发。推测是相应观测波长的微小变化，将表明铯蒸气与暗物质粒子场的耦合。主要作者迪奥尼斯蒂安·安蒂亚斯博士说：理论上，研究是基于一种特殊的理论模型，对其假设进行实验测试，在这种情况下，其基本概念是由我们的同事和以色列魏茨曼研究所合著者开发的弛豫模型。
根据弛豫理论，在大质量区域(如地球)附近一定有暗物质密度较大的区域，使耦合效应更容易观察和检测。搜索以前不可访问的频率范围，利用新技术，科学家们现在已经获得了一个迄今为止尚未探索过的频率范围，在这个频率范围内，正如弛豫理论所假设的那样，某些形式的暗物质对铯原子性质影响应该相对容易发现。研究结果还能让研究人员制定新的限制条件，以确定暗物质的性质可能是什么。
研究作者德米特里·巴克(Dmitry Budker)将这种一丝不苟的搜索比作在沙漠中猎取老虎。在目前研究中探索的频率范围内，仍然没有精确地确定暗物质。但至少，现在已经在这个范围内进行了搜索，知道我们不必再做一次了。研究人员仍然不知道暗物质（比喻中的老虎）潜伏在哪里，但现在知道老虎不在哪里。研究人员只是继续更密切地瞄准沙漠中老虎最有可能出现的地方，可能未来在某个时候，我们会抓住它。
博科园｜研究/来自：美因茨大学
参考期刊《物理评论快报》
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.141102
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