Något håller ihop galaxer. Det är inte materian vi kan se. Stjärnor kretsar kring galaxcentrum för snabbt för att den synliga massan ska kunna förklaras. Galaxkluster är hetare än de borde vara. Gravitationslinsning böjer ljus mer än vad synlig materia ensam skulle tillåta. Den enklaste förklaringen är mörk materia: en form av materia som inte avger, absorberar eller reflekterar ljus, men som utövar gravitation.

Mörk materia utgör ungefär 27 procent av universum. Den består inte av atomer. Den växelverkar inte elektromagnetiskt, vilket är anledningen till att den är osynlig. Den växelverkar endast gravitationellt, och möjligen genom den svaga kärnkraften. Kandidater inkluderar WIMP:er, axioner och sterila neutriner. Inga har upptäckts ännu.

Mörk materia är avgörande för strukturbildning. Utan den skulle gravitationen inte ha kunnat dra samman materia tillräckligt snabbt för att bilda galaxer. Simuleringar som inkluderar mörk materia reproducerar den observerade kosmiska väven. Simuleringar utan den gör det inte.

Sökandet är en av fysikens största ansträngningar. Underjordiska detektorer, partikelkollisorer och teleskop letar alla efter den. Hittills ingenting. Men bevisen från gravitationen är överväldigande.