Ceva ține galaxiile laolaltă. Nu este materia pe care o putem vedea. Stelele orbitează centrele galaxiilor prea repede pentru ca masa vizibilă să o poată explica. Roiurile de galaxii sunt mai fierbinți decât ar trebui să fie. Lentila gravitațională curbează lumina mai mult decât ar permite materia vizibilă singură. Cea mai simplă explicație este materia întunecată: o formă de materie care nu emite, nu absoarbe și nu reflectă lumina, dar exercită gravitație.

Materia întunecată reprezintă aproximativ 27% din univers. Nu este alcătuită din atomi. Nu interacționează electromagnetic, motiv pentru care este invizibilă. Interacționează doar gravitațional și, posibil, prin intermediul forței nucleare slabe. Printre candidații se numără WIMP-urile, axionii și neutrinii sterili. Niciunul nu a fost detectat încă.

Materia întunecată este esențială pentru formarea structurilor. Fără ea, gravitația nu ar fi putut uni materia suficient de repede pentru a forma galaxii. Simulările care includ materia întunecată reproduc rețeaua cosmică observată. Simulările fără ea nu o fac.

Căutarea este unul dintre cele mai mari eforturi din fizică. Detectoarele subterane, acceleratoarele de particule și telescoapele o caută. Până acum, nimic. Dar dovezile gravitaționale sunt copleșitoare.