暗物质
暗物质，是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质。暗物质比电子和光子还要小，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。
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1933年，瑞士天文学家弗里茨·兹威基用两种不同的方法测量「后发座星系团」的质量。第一种是分析星系的运动速度，间接计算星系团质量，称为「力学质量」。第二种是通过星系团内的各星系亮度估算质量，称为「光度质量」。「力学质量」比「光度质量」大了400倍左右。因此得出结论，后发座星系团中存在着看不到的物质。
宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的5%，另外95%的宇宙是由看不见的暗物质和暗能量组成。所以说宇宙是「暗」在统治。
科学家认为有希望成为暗物质的基本粒子有两种：中轻微子和轴子。中轻微子是一种理论上预言的粒子，它不带电，质量是质子的1000倍左右，它既不发光，也很少与其他物质发生碰撞。在宇宙中的数密度平均是1000立方米1个。轴子也是一种理论上预言的粒子，它的质量非常小，大约只有质子的100万亿分之1。
2007年，70位研究人员绘制出三维的蓝图，勾勒出相当于从地球上看，8个月亮并排所覆盖的天空范围中暗物质的轮廓。这张图是通过引力透镜原理获得的。马赛天文物理实验室的让·保罗·克乃伯参加了这张分布图的绘制工作，他认为这种面包丁的形状自25亿年以来就没有很大改变，所以我们看到的也就是暗物质的形状。
国际上已在暗物质探测方面耗资数百亿美元，主要寻找手段包括：第一是模拟宇宙大爆炸的过程，利用大型强子对撞机撞出暗物质粒子。第二是在不受宇宙射线影响的地下深处，直接探测暗物质粒子。第三是利用暗物质湮灭或者衰变时会产生普通物质粒子的原理，在太空寻找这些粒子从而间接探测暗物质的存在。
2017年底，我国「悟空」卫星的科研人员成功获得目前世界上最精确的高能电子宇宙线能谱，其中的数据表明，宇宙空间存在着质量为1.4万亿电子伏左右的新物理粒子。科学家推测，它可能就是人们长期以来寻找的暗物质。美国《太空》网站称，中国科学卫星通过分析太空中的宇宙射线，正在确定暗物质的身份。
一黑（黑洞）、两暗（暗物质、暗能量）、三起源（宇宙起源和演化、天体起源和演化、地外生命起源）是世界天文学的重点，也是我国的空间天文研究方向。其中，暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质一样都不会吸收、反射或者辐射光。