Algo mantiene unidas a las galaxias. No es la materia visible. Las estrellas orbitan los centros galácticos demasiado rápido para que la masa visible lo explique. Los cúmulos de galaxias son más calientes de lo que deberían. El efecto de lente gravitacional desvía la luz más de lo que la materia visible por sí sola permitiría. La explicación más sencilla es la materia oscura: una forma de materia que no emite, absorbe ni refleja luz, pero sí ejerce gravedad.

La materia oscura constituye aproximadamente el 27% del universo. No está compuesta de átomos. No interactúa electromagnéticamente, por lo que es invisible. Solo interactúa gravitacionalmente y, posiblemente, a través de la fuerza nuclear débil. Entre los candidatos se encuentran las WIMP, los axiones y los neutrinos estériles. Ninguno ha sido detectado aún.

La materia oscura es esencial para la formación de estructuras. Sin ella, la gravedad no habría podido agrupar la materia con la suficiente rapidez como para formar galaxias. Las simulaciones que incluyen materia oscura reproducen la red cósmica observada. Las simulaciones que no la incluyen no lo hacen.

La búsqueda es uno de los mayores esfuerzos en física. Detectores subterráneos, colisionadores de partículas y telescopios la buscan sin cesar. Hasta ahora, nada. Pero la evidencia gravitacional es abrumadora.