Nitko ne zna. Za razliku od normalne materije (atoma), ona ne emitira svjetlost ili preslabu svjetlost da bi je naša trenutna percepcija mogla otkriti. Težak je šest do sedam puta više od vidljive materije u svemiru – zvijezda i galaksija.
Svjesni smo njegovog postojanja, jer gravitacija utječe na vidljive zvijezde, tjerajući ih da se kreću kao da ima više materije nego što vidimo. Prvi dokaz je “nestala masa”: vertikalna kretanja zvijezda na disku Mliječne staze vrlo su brza. Jan Oort rekao je 1932. da je ovo reakcija na nevidljivu materiju.
Tada je 1934. Fritz Zwicky otkrio da se galaksije u nakupinama vrlo brzo okreću oko središta jata: reakcija na gravitacijsko privlačenje nevidljive materije. Osamdesetih je Vera Rubin otkrila da se zvijezde u spiralnoj galaksiji vrte vrlo brzo. Morali su ih izbaciti poput djece na vrtuljak. Prema astronomima, zvijezde se ne bacaju u međugalaktički prostor jer ih zadržava gravitacija nevidljive, “tamne” materije.
Smatra se da su sve spiralne galaksije (uključujući Mliječni put) ugrađene u golemi sferni “halo” tamne materije, mnogo teži od zvijezda. Identitet tamne materije jedna je od najvećih zagonetki fizike. Omiljeni kandidat mnogih znanstvenika: još uvijek neotkrivena subatomska čestica. Budući da je tamna tvar sveprisutna, ona također mora prolaziti Zemljom. U rudnicima je provedeno nekoliko eksperimenata kako bi se pronašlo.
Velika je vjerojatnost da će kandidata tamne tvari pronaći ogromni veliki hadronski sudarač u blizini Ženeve “atomski sudarač”.
Svatko tko riješi zagonetku tamne materije nesumnjivo će dobiti Nobelovu nagradu.