В настоящее время считается, что тёмная материя составляет около 27% всей энергии-импульса вселенной. Несмотря на такое значительное присутствие, ее природа до сих пор остается загадкой для ученых.
Согласно ведущей теории, тёмная материя состоит из некоторых экзотических частиц, которые не взаимодействуют с электромагнитным излучением и, следовательно, не видимы обычными методами наблюдения. Таким образом, тёмная материя не излучает и не поглощает свет, поэтому ее невозможно непосредственно обнаружить световыми приборами или оптическими телескопами.
Однако существуют некоторые наблюдательные данные и эмпирические доказательства, которые говорят в пользу наличия тёмной материи. Например, скорости, с которыми галактики вращаются вокруг своих центров, намного выше, чем теоретически ожидаемые скорости на основе законов гравитации Ньютона и Эйнштейна. Это явление можно объяснить наличием дополнительной массы в галактиках, которая, в свою очередь, объясняется наличием тёмной материи.
Кроме того, также существуют данные о тёмной материи на крупномасштабных структурах во Вселенной, таких как галактические скопления и сверхскопления. Модели компьютерных симуляций, основанные на существовании тёмной материи, могут объяснить наблюдаемую структуру Вселенной.
Также проводятся эксперименты по прямому поиску тёмной материи. На данный момент учеными было предложено несколько гипотетических частиц, которые могут являться составляющими частями тёмной материи. Например, одна из таких частиц – это так называемый слабо взаимодействующий массивный частиц (WIMP). WIMPы – это гипотетические частицы, которые взаимодействуют только слабо с обычной материей, но могут обнаруживаться через их реакции в специальных приборах, таких как подземные детекторы. Некоторые эксперименты по поиску тёмной материи, такие как DAMA/LIBRA, CoGeNT и CRESST, дали некоторые индикаторы на сигналы тёмной материи, однако такие результаты все еще требуют дополнительной проверки и подтверждения.
Кроме частиц WIMP, были предложены и другие модели тёмной материи, такие как альтернативные модели из сверхсимметрии (SUSY), которые предсказывают существование дополнительных частиц кроме WIMP. Однако на сегодняшний день нет однозначных доказательств для подтверждения одной из моделей.
Таким образом, хотя существуют много наблюдательных доказательств для существования тёмной материи, ее природа до сих пор остается загадкой. Ученые продолжают проводить эксперименты и разрабатывать новые модели, чтобы постепенно приближаться к полному пониманию этого феномена.