Som NASA förklarar på sin webbplats kommer det mörka i mörk materia från det faktum att ”den inte finns i form av stjärnor och planeter som vi ser”.
I slutet av 1800-talet lade astronomer märke till mörka områden i annars täta stjärnhopar. I ett försök att lösa problemet konstaterade Lord Kelvin 1904 att den uppskattade massan i Vintergatan var mindre än den observerbara massan, och tillskrev skillnaden till stjärnor som var så kallade ”mörka kroppar”. Den franske fysikern Henri Poincaré svarade Kelvin 1906 och hävdade att det inte fanns någon speciell ”matière obscure”, översatt som (och den första kända användningen av) mörk materia, utan snarare oupptäckta, icke-ljusalstrande stjärnor. Termen mörk materia användes av forskare som en engelsk term 1922.
I takt med att astronomin och astrofysiken utvecklades under 1900-talet började inkonsekvenser om hur universum antogs fungera att läggas till. Till exempel rörde sig stjärnor i de yttre regionerna av spiralgalaxer snabbare än de borde, vilket tydde på att dessa galaxer hade mycket mer massa än vad forskarna hade räknat med. Astronomerna Vera Rubin och Kent Ford, som arbetade med detta problem, föreslog att detta kunde förklaras av mörk materia. Under 1980- och 1990-talen accepterades existensen av mörk materia, som ibland karakteriseras som kall och långsam, gradvis av många forskare i takt med att andra bevis började byggas upp.
Men historien om mörk materia är långt ifrån över. Forskarna vet inte exakt vad den består av, inte ens om den verkligen existerar i den form som termen antyder, och inte heller hur man överhuvudtaget ska definiera den, vilket gör den till ett av de främsta, olösta problemen inom fysiken. De vet dock att mörk materia inte är svarta hål i galaxstorlek, eftersom vi skulle kunna upptäcka ljuset från gravitationslinsning (böjning av ljus från en mer avlägset belägen källa), och att det inte är antimateria, eftersom antimateria gör små explosioner vid kontakt med materia. Den består inte heller av mörka moln av normal materia, så kallad baryonisk materia, eftersom det skulle absorbera strålning och skulle kunna upptäckas.
En del teorier föreslår en koppling mellan mörk materia och mindre svarta hål, täta kroppar som bruna dvärgstjärnor, extra dimensioner eller parallella världar. Andra föreslår att det bara är en typ av svagt interagerande partiklar som vi ännu inte kan upptäcka, medan ytterligare andra har föreslagit en ny gravitationsteori för att redogöra för de problem som mörk materia föreslår.
Vissa forskare uppskattar att mörk materia utgör cirka 27 procent av universum runt omkring oss. Även om det inte verkar vara mycket tror de också att 68 % är mörk energi, en okänd form av energi (som modellerats efter namnet mörk materia) som gör att universum expanderar snabbare än vad vi förväntar oss. Om detta är sant innebär det att endast cirka 5 % av universum består av den materia som vi förstår som ”materia”
.