Noe holder galakser sammen. Det er ikke materien vi kan se. Stjerner går i bane rundt galaksesentre for raskt til at den synlige massen kan forklares. Galaksehoper er varmere enn de burde være. Gravitasjonslinsing bøyer lys mer enn synlig materie alene ville tillate. Den enkleste forklaringen er mørk materie: en form for materie som ikke sender ut, absorberer eller reflekterer lys, men som utøver tyngdekraft.

Mørk materie utgjør omtrent 27 prosent av universet. Den er ikke laget av atomer. Den vekselvirker ikke elektromagnetisk, og det er derfor den er usynlig. Den vekselvirker bare gravitasjonsmessig, og muligens gjennom den svake kjernekraften. Kandidater inkluderer WIMP-er, aksioner og sterile nøytrinoer. Ingen har blitt oppdaget ennå.

Mørk materie er essensiell for strukturdannelse. Uten den kunne ikke tyngdekraften ha trukket materie sammen raskt nok til å danne galakser. Simuleringer som inkluderer mørk materie reproduserer det observerte kosmiske nettet. Simuleringer uten den gjør det ikke.

Søket er en av de største innsatsene innen fysikk. Underjordiske detektorer, partikkelkollidere og teleskoper leter alle etter den. Så langt ingenting. Men gravitasjonsbevisene er overveldende.