Czym jest ciemna materia i skąd wiemy o jej istnieniu?
Ciemna materia to forma materii, która nie wchodzi w interakcje elektromagnetyczne – nie emituje, nie pochłania ani nie odbija promieniowania. Jej istnienie jest wywnioskowane wyłącznie z efektów grawitacyjnych. Stanowi ok. 27% całkowitej energii Wszechświata, podczas gdy zwykła materia barionowa – zaledwie ok. 5%.
Pierwsze dowody na ciemną materię zebrała w latach 70. Vera Rubin, badając krzywe rotacji galaktyk spiralnych: gwiazdy na peryferiach galaktyk poruszają się zbyt szybko jak na widoczną masę, co wskazuje na niewidzialny halo ciemnej materii. Kolejne dowody to soczewkowanie grawitacyjne i pomiary kosmicznego tła mikrofalowego. Kandydatami na ciemną materię są WIMPy (słabo oddziałujące masywne cząstki), aksiony i pierwotne czarne dziury. Bezpośrednia detekcja ciemnej materii, mimo wielu eksperymentów (LUX, XENON, LHC), dotychczas się nie powiodła.