在宇宙的重量级拳击赛中——决定谁能占据一切的 90%——WIMPs 已经把 MACHOs 打得落花流水。
天文学家可以看到创世的边缘，也可以探测星系的内心，但他们却无法解释宇宙中 90% 的质量。他们在观测像我们自己的旋涡星系时，发现了这种有些令人尴尬的状况。如果星系的质量集中在它的光所在的地方，也就是明亮的中心，那么正如太阳的引力拉动遥远的冥王星的速度远慢于拉动水星一样，星系外围的恒星的运行速度应该比中心的恒星慢得多。但事实并非如此。 inescapable 的结论是，星系的质量并不集中在其中心：星系周围必须存在某种形式的物质，以球状光晕的形式存在，而这种物质在望远镜中却看不到。
这种暗物质的性质已经困扰了天文学家几十年。但现在，他们可能即将确定它到底是什么——通过知道它不是什么。新的证据表明，宇宙中 MACHOs 的数量很少。这表明暗物质主要是 WIMPs。
这些简洁的首字母缩略词是两种主要的暗物质候选者的简写。MACHO 是“大质量致密晕天体”（massive compact halo objects）的缩写，它们是普通物质形成的大小类似行星的团块，其质量不足以点燃其核心的核聚变并发出星光。相比之下，WIMP，即“弱相互作用大质量粒子”（weakly interacting massive particles），根本不是普通物质。它们是假设的亚原子粒子，在宇宙中大量存在。但它们与粒子探测器中的普通物质相互作用的频率极低，以至于到目前为止都完全未能被探测到。
然而，在 1986 年，普林斯顿大学的理论物理学家 Bohdan Paczy´nski 提出了一种巧妙的探测 MACHO 的方法。该方法基于爱因斯坦的一项发现——质量的集中会弯曲光线。整个星系已经被观测到充当引力透镜，聚焦其后面其他星系的光。但 Paczy´nski 计算出，一个质量小得多的天体就可以聚焦来自单个背景恒星的光，使其在地球上看起来更亮，就像手电筒的镜头能让一个小灯泡的光显得更亮一样。如果银河系晕中的一个 MACHO 恰好从地球和另一个星系中的恒星之间穿过，这种引力微引力透镜效应就会导致恒星的光在约一个月的时间内逐渐变亮然后变暗。Paczy´nski 认为，原则上，这种波动应该是可以探测到的。
“在我提出这个想法的时候，我认为它差不多就是科幻小说了，”Paczy´nski 回忆道。两项重大的技术发展使得这一切成为可能。首先，称为 CCD 的电子光探测器（每个摄像机里都有一个）不仅变得足够灵敏，可以探测到其他星系中单个恒星的光，而且足够大，可以一次扫描数十万颗恒星。其次，计算机变得足够快（而且足够便宜），可以从所有这些恒星图像中筛选出 Paczy´nski 预测每年应该发生的几次微引力透镜事件——例如，区分 MACHO 经过时产生的完美对称的亮度增加和减弱，与恒星自身闪烁引起的更不规则的波动。
到 1992 年，两组天文学家，一组是美国的，一组是欧洲的，开始寻找 MACHO。他们将望远镜指向了我们邻近的星系——大麦哲伦星系（简称 LMC），它大约包含 150 亿颗恒星。1993 年 10 月，两组人都宣布他们探测到了引力微引力透镜事件。这些声明引起了一阵激动：暗物质终于被找到了吗？
显然不是。自去年以来，美国一组只又探测到了三个微引力透镜——总共四个，而欧洲一组自最初的两个以来就再也没有看到任何了。如果 MACHO 占我们星系晕中暗物质的很大一部分，那么两组人都应该已经探测到更多了。美国团队的天文学家警告说，他们的结果仍然是初步的。但欧洲团队毫不留情。“如果晕完全由木星质量或其十倍大小的物体组成，”法国萨克雷研究中心的 Alain Milsztajn 说，“那么我们应该已经观察到 15 起事件了。现在的迹象表明，MACHO 的数量不足以填满整个晕。”
不直接参与这两个项目的其他天文学家也倾向于同意。“我们在等待他们发布一个结论性的声明，比如‘我们知道晕不是由 MACHO 组成的’，”华盛顿大学的天文学家 Craig Hogan 说。“我预计他们很快就会有数据来证明这一点。”
支持这一观点的还有这样一个事实：美国一组以及由 Paczy´nski 领导的一组波兰天文学家，在观察星系中心恒星隆起处（而不是朝向晕）时，都探测到了大量的微引力透镜事件。美国一组探测到了二十几个，波兰一组探测到了 11 个。这对于寻找暗物质没有帮助——暗物质必须在晕中才能解释星系外围的快速旋转。但是，朝向星系隆起处观测到大量的微引力透镜确实证明了，晕中 MACHO 的缺乏不能归咎于 Paczy´nski 的探测技术。“我认为没有人怀疑微引力透镜已经被看到了，”加州大学伯克利分校的天文学家 Douglas Scott 说。“朝向隆起处比朝向 LMC 的微引力透镜数量多得多，这让大多数人认为晕中的暗物质不是 MACHO。”
事实上，有可能根本没有观测到 MACHO。一些研究人员认为，在 LMC 方向观测到的少数微引力透镜并非我们星系中的 MACHO，而是 LMC 本身中普通恒星恰好挡在了更远的 LMC 恒星前面。朝向星系隆起处看到的微引力透镜可能也是如此。Paczy´nski 认为，该方向的微引力透镜数量如此之多，是因为隆起处呈条状，并且指向我们——天文学家们对此已有 30 年的怀疑。“大多数事件是由条形前端的恒星对条形后端的恒星进行透镜作用造成的，”Paczy´nski 说。
不过，MACHO 还没有完全出局。如果它们比地球小，那么当前的搜索可能已经错过了它们。但如果是这样，哥伦比亚大学天文学家 Arlin Crotts 于 9 月开始的一项调查应该能够找到它们。Crotts 将望远镜指向仙女座星系，而不是 LMC。由于仙女座距离我们 220 万光年，比 LMC 远 13 倍，其恒星显得更小；因此，介于它们和我们之间的质量较小的物体——无论是在仙女座的晕中还是在银河系的晕中——都可以充当透镜。理论上，Crotts 应该能够探测到低至月球质量的透镜。他应该有很多机会：仙女座包含约 3000 亿颗恒星，是 LMC 的 20 倍。
如果 Crotts 的搜索和两个 LMC 的搜索结果都没有发现 MACHO，那么 WIMP 可能会被默认宣布获胜。“这还没有解决，但它肯定朝着那个方向发展，我认为所有从事这方面工作的人都承认这一点，有些人比其他人更强烈地承认，”Scott 说。“我希望我们能在 1995 年知道答案，”Crotts 补充道。
无论答案是什么，引力微引力透镜都为天文学家提供了一种宝贵的新工具。例如，一种寻找行星大小的 MACHO 的技术，也是一种寻找其他恒星周围行星的方法。因此，最终，Paczy´nski 的技术可能有助于回答天文学上两个最宏大的问题——暗物质的性质以及太阳系外类地行星的存在。对于一个曾经看似荒谬的计划来说，这已经相当不错了。Paczy´nski 说：“一个理论家的梦想就是看到自己的想法得以实现。”
