Τα νέα στοιχεία από το παρατηρητήριο Chandra των ακτίνων-X της NASA, αντικρούουν μια εναλλακτική θεωρία για τη βαρύτητα (MOND) η οποία δεν απαιτεί να υπάρχει η σκοτεινή ύλη. Η παρατήρηση αυτή επίσης ελαχιστοποιεί το χώρο για τις ανταγωνιστικές μορφές της σκοτεινής ύλης, το άπιαστο υλικό που πιθανά είναι η κυρίαρχη μορφή της ύλης στον Κόσμο.

Μια παρατήρηση του γαλαξία NGC 720 εμφανίζει να είναι περιτυλιγμένος σε ένα ελαφρώς επίπεδο ή ελλειψοειδές νέφος καυτού αερίου, που έχει έναν προσανατολισμό διαφορετικό από αυτόν της οπτικής εικόνας του γαλαξία. Η εξομάλυνση είναι επίσης πολύ μεγάλη για να εξηγηθεί από τις θεωρίες, κατά τις οποίες υποτίθεται ότι τα άστρα και το αέριο περιέχουν την περισσότερη μάζα στο γαλαξία.

"Η μορφή και ο προσανατολισμός του καυτού αέριου νέφους απαιτούν αυτή την εξήγηση για να είναι περιορισμένα από έναν φωτοστέφανο (άλως) σκοτεινής ύλης στο σχήμα του αυγού", αναφέρει ο David Buote του Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας, Irvine, και επικεφαλής συντάκτης μιας έκθεσης σχετικά με αυτήν την έρευνα στο τεύχος της 20ης Σεπτεμβρίου 2002, στο Αστροφυσικό Περιοδικό. "Αυτό σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη δεν είναι μόνο μια παραίσθηση που οφείλεται σε μια ανεπάρκεια της Καθιερωμένης Θεωρίας της βαρύτητας - αλλά είναι πραγματική."

Σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή καθιερωμένη θεωρία της βαρύτητας, το καυτό νέφος των ακτίνων X  θα χρειαζόταν μια πρόσθετη πηγή βαρύτητας - ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης - για να μην διασταλεί μακριά το καυτό αέριο. Η μάζα της σκοτεινής ύλης που απαιτείται για αυτή τη διατήρηση, θα ήταν περίπου πέντε έως δέκα φορές τη μάζα των αστεριών στο γαλαξία. Εάν η σκοτεινή ύλη ακολούθησε το οπτικό φως από τα αστέρια του γαλαξία, τότε το καυτό νέφος των ακτίνων-X  θα ήταν περισσότερο κυκλικό από ό,τι είναι τώρα. Η κάπως επίπεδη μορφή του νέφους του καυτού αερίου απαιτεί έναν επίπεδο φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης.

Μια εναλλακτική θεωρία της βαρύτητας που λέγεται θεωρία MOND, (Modified Newtonian Dynamics- τροποποιημένη Νευτώνεια δυναμική), προτάθηκε το 1983 από το Mordecai Milgrom του Ιδρύματος Weizmann στο Ισραήλ, και έχει παραμείνει ζωντανή κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών. Η θεωρία MOND απομακρύνει την ανάγκη ύπαρξης της σκοτεινής ύλης με την τροποποίηση της θεωρίας, όπου η επιτάχυνση που παράγεται από τη βαρύτητα είναι πολύ μικρή, ειδικά όπως τα εξωτερικά τμήματα των γαλαξιών. Εντούτοις, η MOND δεν μπορεί να εξηγήσει την παρατήρηση του γαλαξία NGC 720 από το Chandra. Αυτά είναι προφανώς τα πρώτα δυναμικά στοιχεία που έχουν ξεχωρίσει επιτυχώς τη σκοτεινό ύλη από τη MOND.

Οι ερευνητές επίσης διαπίστωσαν ότι τα στοιχεία του Chandra ταιριάζουν με τις προβλέψεις της θεωρίας για τη ψυχρή σκοτεινή ύλη, σύμφωνα με την οποία η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που κινούνται αργά, και τα οποία αλληλεπιδρούν το ένα με το άλλο και με την "κανονική" ύλη μόνο μέσω της βαρύτητας. Άλλες μορφές της σκοτεινής ύλης, όπως η αυτο-αλληλεπιδρώσα σκοτεινό ύλη, και η ψυχρή μοριακή σκοτεινή ύλη, δεν είναι συνεπείς με την παρατήρηση, στο ότι αυτές οι μορφές απαιτούν ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης, που είναι πάρα πολύ στρογγυλό ή σχεδόν επίπεδο, αντίστοιχα.

"Η δυνατότητα του Chandra να προσδιοριστούν με ακρίβεια και να βρεθούν οι σημειακές πηγές, που μολύνουν τη διάχυτη εκπομπή στην εικόνα των ακτίνων-X  ήταν απολύτως καθοριστική", λέει ο Buote. "Μόνο τότε θα μπορούσαμε να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις για τη μορφή και τον προσανατολισμό των περιγραμμάτων της εικόνας των ακτίνων-X".

Το συμπέρασμα από τα στοιχεία του Chandra ότι ο γαλαξίας NGC 720 κατέχει ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης υποθέτει ότι το νέφος του καυτού αερίου δεν έχει ενοχληθεί αδικαιολόγητα από τις συγκρούσεις ή τις συγχωνεύσεις με άλλους γαλαξίες στα τελευταία 100 εκατομμύρια έτη. Η έλλειψη στοιχείων τέτοιας δραστηριότητας δείχνει ότι αυτή η υπόθεση είναι έγκυρη.

Το Chandra παρατήρησε τον NGC 720, που είναι περίπου 80 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, για 11 ώρες με το προηγμένο φασματόμετρο απεικόνισης CCD (ACIS).