Noget holder galakser sammen. Det er ikke det stof, vi kan se. Stjerner kredser for hurtigt om galaksernes centre til, at den synlige masse kan forklares. Galaksehobe er varmere, end de burde være. Gravitationslinser bøjer lys mere, end synligt stof alene ville tillade. Den enkleste forklaring er mørkt stof: en form for stof, der ikke udsender, absorberer eller reflekterer lys, men som udøver tyngdekraft.

Mørkt stof udgør omkring 27 procent af universet. Det er ikke lavet af atomer. Det vekselvirker ikke elektromagnetisk, hvilket er grunden til, at det er usynligt. Det vekselvirker kun tyngdekraftmæssigt og muligvis gennem den svage kernekraft. Kandidater inkluderer WIMP'er, axioner og sterile neutrinoer. Ingen er endnu blevet detekteret.

Mørkt stof er afgørende for strukturdannelse. Uden det kunne tyngdekraften ikke have trukket stof sammen hurtigt nok til at danne galakser. Simuleringer, der inkluderer mørkt stof, reproducerer det observerede kosmiske netværk. Simuleringer uden det gør det ikke.

Eftersøgningen er en af ​​de største bestræbelser inden for fysik. Underjordiske detektorer, partikelkollidere og teleskoper leder alle efter den. Indtil videre intet. Men beviserne fra gravitationen er overvældende.