SỰ TÌM KIẾM CHẤT ĐEN - THẤU KÍNH HẤP DẪN
Một trong những thành phần của chất đen có thể là những “sao lùn nâu”. Loại Thiên thể này ở trong trạng thái nửa sao, nửa hành tinh. Chúng chỉ nặng bằng một phần nghìn Mặt trời nhưng có kích thước tương tự như hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt trời, hành tinh sao Mộc. Vì khối lượng quá nhỏ nên sao lùn nâu không tạo ra được những phản ứng nhiệt hạch và chỉ phát ra một ít bức xạ trong vùng hồng ngoại. Những lỗ đen khổng lồ cũng là một thành phần của chất đen vì có trường hấp dẫn cực lớn nên thu hút tất cả các vật, kể cả các hạt ánh sáng. Vì không quan sát trực tiếp được những Thiên thể không phát bức xạ nên các nhà vật lý thiên văn phải dựa trên thuyết tương đối rộng của Einstein để phát hiện những tác động của chất đen. Như đã trình bày, theo lý thuyết này, trường hấp dẫn của một Thiên thể có khối lượng làm cong không gian, thời gian; làm chệch những tia ánh sáng của một ngôi sao chiếu từ đằng sau Thiên thể. Đồng thời, nếu Thiên thể có mật độ rất lớn, nó có thể khuếch đại bức xạ của sao như một thấu kính tập trung ánh sáng của một ngọn đèn. Thiên thể ''đen'' tuy không phát bức xạ nhưng đóng vai trò một “thấu kính hấp dẫn”. Chẳng hạn Thiên thể ''thấu kính'' là một sao lùn trong Thiên hà của chúng ta và khuếch đại ánh sáng của một ngôi sao trong một Thiên hà xa hơn. Muốn thực hiện quan sát này, Thiên thể và thấu kính phải cùng hướng với một ngôi sao trong một Thiên hà khác, chẳng hạn Thiên hà Magellan, một thiên hà ở bầu trời Nam bán cầu, gần Thiên hà của chúng ta nhất. Chính nhà vật lý học Einstein đã đề cập đến khả năng quan sát này từ năm 1936 nhưng không tin là có thể thực hiện được ý muốn của mình. Vì rất ít hy vọng có một Thiên thể nhỏ như một sao lùn nâu trong Thiên hà của chúng ta ở đúng cùng hướng quan sát với một ngôi sao trong Thiên hà Magellan. Năm 1990, gần 30 nhà vật lý thiên văn và vật lý các hạt cơ bản tại Pháp đã được huy động để cùng nhau thực hiện quan sát này. Trong 3 năm liền họ dùng một kính viễn vọng đường kính một mét có phạm vật nhìn rộng của dải thiên văn cộng đồng Âu Châu đặt tại Chilê để quan sát khoảng 5 triệu ngôi sao trong Thiên hà Magellan. Các nhà khoa học đã sử dụng những phương tiện hiện đại như máy thu ánh sáng rất nhậy dùng trong ngành vật lý các hạt cơ bản và kỹ thuật tự động xử lý tín hiệu của Đài Thiên văn Paris. Họ kiên nhẫn đợi như một người đi câu có nhiều cá mà không cắn câu! Đến cuối năm 1993, sau khi xử lý một phần số liệu, họ phát hiện được hai hiện tượng “thấu kính hấp dẫn”. Độ sáng của mỗi ngôi sao trong Thiên hà Magellan tăng hẳn vì có Thiên thể đen, có lẽ là một sao lùn nâu trong vòng cầu Thiên hà của chúng ta, đang chuyển động qua trước mặt và khuếch đại bức xạ trong khoảng 3 tuần lễ. Sự phát hiện dù chỉ hai sự kiện ''thấu kính hấp dẫn'' đã chứng tỏ trong Thiên hà của chúng ta có những Thiên thể không phát ra bức xạ. Tuy sự phát hiện được hai sao lùn nâu trong vòng cầu chung quanh Thiên hà của chúng ta là một thành tựu kỹ thuật lớn nhưng nó chưa giải quyết được vấn đề mật độ của chất đen trong Vũ trụ, vì số Thiên thể đen phát hiện được vẫn còn quá ít ỏi. Mới đây, có lý thuyết cho rằng sự khuếch đại bức xạ của sao trong Thiên hà Magellan có thể không phải do sao lùn nâu trong vòng cầu của Thiên hà của chúng ta mà chính là do một ngôi sao thông thường khác trong Thiên hà Magellan.
Một số nhà thiên văn cho rằng những đám khí rất lạnh, nhiệt độ 3 độ Kenvin, trong đó chủ yếu chỉ có phân tử Hyđrô cũng có thể là những chất đen trong vòng cầu bao quanh các Thiên hà. Nhiều nhà vật lý hạt cơ bản cho rằng có những hạt cơ bản kỳ lạ chưa tìm thấy hoặc các hạt nơtrinô, nếu chúng có khối lượng cũng có thể là những thành phần của chất đen. Vấn đề chất đen trong Vũ trụ là vấn đề nơtrinô có khối lượng hay không vẫn đang được tranh luận sôi nổi.
