在萊曼-阿爾法森林中觀察到的波長分布圖中的密集峰確實類似于許多小樹。每個峰都代表特定窄波長的“光”的突然下降，有效地映射了光在到達我們身邊的旅程中遇到的物質。

這有點像皮影戲，我們根據人物的輪廓猜測他位于燈光和屏幕之間。天體物理學家非常了解氫分子的“影子”，它懸浮在我們和更遠的強光源投射的光之間很遠的地方。所使用的圖像稱為光譜圖。它們是輻射的分解，為簡單起見，我們將其稱為光，但也包括我們眼睛看不到的頻率，分解成組成它的波長帶。

“它就像一種非常細膩的彩虹，”加州大學河濱分校的物理學家、這項研究的作者之一西緬·伯德 (Simeon Bird) 解釋道。當陽光穿過棱鏡(或水滴)并分解成各種“成分”時，我們就會看到彩虹，混合在一起的波長會呈現為白光。在來自類星體等宇宙源的光譜圖中，也會發生同樣的事情，只是幾乎總會有一些頻率缺失，在沒有光的地方會呈現為黑色帶，好像有什么東西投下了陰影。這些都是光在途中遇到的原子和分子。由于每種原子都有特定的吸收光的方式，并在光譜圖中留下某種特征，因此可以追蹤它們的存在，尤其是宇宙中最豐富的元素氫。

“氫很有用，因為它就像是暗物質的示蹤劑，”伯德解釋道。暗物質是當前宇宙研究的一大挑戰：我們仍然不知道它是什么，也從未見過它，但我們確信它的存在非常豐富——比正常物質還要豐富。伯德和他的同事使用氫來間接追蹤它。“這就像把染料粘進水流中：染料會跟隨水流。暗物質受到引力，因此具有引力勢。氫氣落入其中，你可以用它作為暗物質的示蹤劑。密度越大的地方，暗物質就越多。你可以把氫看作染料，把暗物質看作水。”

伯德和他的同事們的工作不僅僅是監測暗物質。在目前的宇宙研究中，存在一些所謂的“矛盾”，即觀測結果和理論預測之間的差異。

這就像打開一罐去皮的西紅柿，發現里面有玻璃彈珠：根據你對世界運作方式的假設，你會期待一件事，但令人驚訝的是，事實卻與你的想法相反。你的常識相當于物理學的理論模型：它們引導你預測里面的內容，但當你看到罐子里的東西時，你驚呆了。

有兩種情況可能發生：你的視力有問題，那些確實是西紅柿，或者你的知識基礎有誤(也許你在國外，誤讀了罐頭上的標簽)。宇宙物理學研究中也發生了類似的事情。“當前的緊張局勢之一是小尺度和低紅移星系的數量，”伯德解釋說。低紅移宇宙是距離我們相對較近的宇宙。

“目前解釋觀測值與預期值差異的假設有兩種：存在一種我們一無所知的從未見過的粒子，或者星系內部的超大質量黑洞發生了一些奇怪的事情。黑洞在某種程度上阻礙了星系的生長，因此擾亂了我們的結構計算。”

伯德和同事們的研究證實了這種張力的有效性(所以它們確實是大理石而不是西紅柿)。它還做了更多的事情。“這次檢測的意義仍然很小，所以還不能完全令人信服。但如果這在后來的數據組中成立，那么它更有可能是一種新粒子或某種新型物理學，而不是黑洞擾亂了我們的計算，”伯德總結道。