La materia oscura è un tipo di materia che si pensa sia responsabile di gran parte della massa dell'universo.
L'idea è nata quando gli astronomi hanno scoperto che la massa dei grandi oggetti astronomici, e i loro effetti gravitazionali, era molto più grande della massa della "materia luminosa" che contiene: stelle, gas e polveri.
La materia oscura fu proposta per la prima volta da Jan Oort nel 1932 come motivo delle velocità di rotazione delle stelle nella Via Lattea. Fritz Zwicky nel 1933 utilizzò la materia oscura per spiegare la "massa mancante" nelle velocità di rotazione delle galassie in ammassi. In seguito, molte altre osservazioni hanno suggerito che nell'universo esiste la materia oscura. Le velocità di rotazione delle galassie, la lente gravitazionale degli oggetti di sfondo, la distribuzione della temperatura del gas caldo nelle galassie e negli ammassi di galassie: questi sono alcuni degli esempi che fanno credere agli scienziati nella materia oscura.
Secondo il team della missione Planck, e sulla base del modello standard della cosmologia, l'energia di massa totale dell'universo conosciuto contiene il 4,9% di materia ordinaria, il 26,8% di materia oscura e il 68,3% di energia oscura. Quindi, si stima che la materia oscura costituisca l'84,5% della materia totale dell'universo, mentre l'energia oscura più la materia oscura costituiscono il 95,1% della "roba" totale dell'universo.
Poiché la materia oscura non sembra emettere o riflettere la luce, i raggi X o qualsiasi altra radiazione, gli strumenti che vengono utilizzati per trovare la materia normale (come il gas caldo, le stelle, i pianeti e noi) non riescono a trovare la materia oscura. Sembra che la materia oscura non sia fatta della stessa cosa che vediamo ogni giorno sulla Terra. L'unico modo in cui possiamo dire se la materia oscura è presente, è da come influisce sulle cose che possiamo "vedere" per gravità.
Nel 2006, un gruppo di scienziati ha affermato di aver trovato un modo per trovare la materia oscura. Poiché la materia oscura è presumibilmente molto diversa dalla materia normale, ci si aspetta che agisca in modo diverso. Gli scienziati hanno osservato due ammassi di galassie lontane che si sono schiantate l'una contro l'altra ad alta velocità: la materia normale sarebbe stata sparsa nelle vicinanze dopo la collisione, mentre la materia oscura no. Misurando la gravità, sono stati in grado di rilevare quelle che sembravano due nuvole di materia oscura, con una nuvola di materia normale (gas caldo) nel mezzo.
