什么是暗物质？
关于暗物质的故事，最好是分成两块。首先，我们有理由相信暗物质是存在的。其次才是去搜集对“暗物质到底是什么”的可能的解释。
为什么宇宙需要暗物质？
我们相信宇宙处于一种由开合带来的非常重要的平衡之中。这个结论来自于对宇宙结构的大量观察。达到这一平衡需要特定数量的物质。姑且把这些物质称为M。
通过研究宇宙大爆炸的核合成理论，我们可以估算出宇宙中这种由重子构成的物质的总量。只要把现在宇宙中可观测到的氦/氢的比率与大多数氦刚刚产生时即宇宙还处于早期热阶段时就已经存在的重子物质的数目相联系，就能进行估算。一旦宇宙的温度下降到中子-质子的质量差以下，中子就会开始衰变为质子。
如果早期的重子密度很低，那么在过多中子衰变之前，一个质子就很难找到与之配合的一个中子来构成氦原子，那样也就没有如今这些氦了。因此，通过测量今天的氦/氢在宇宙中的比率，我们可以估算出宇宙大爆炸之后的必要的重子密度，从而进一步算出现在的重子数。计算结果显示，你需要0.05M的重子物质才能最终得到目前已知比率的光同位素。所以只有宇宙总质量的二十分之一是重子物质。
不幸的是，我们能用望远镜看到的宇宙里的物质大约是0.01M。还有99%的东西去哪儿了？暗物质！
因此，有两个结论。宇宙中有0.05M的重子物质，我们只看到了0.01M。剩下的一定存在于星系周围的重子暗物质晕中。并且必须有一些非重子暗物质去占据剩余的95%来保持宇宙的密度与临界密度的比率。以临界质量为单位，宇宙的总质量为一
对于那些不相信传统大爆炸模型，不愿依靠想象中的宇宙来推断暗物质存在的人来说，还有其他更直接的方法。在星系团中观察到，星系的运动表明，它们受到的总引力约束，是所述星系发光物质所能引起的5-10倍。在一个单独星系内，你可以测量恒星围绕星系旋转中心的旋转速度。由此产生的旋转曲线只与星系中的物质分布有关。相对于我们在星系中所看到的物质而言，星系中的外层恒星似乎旋转的太快了。同样，我们需要的物质是我们通过电磁辐射所能看到的物质的5倍，这些结果可以通过假设每个星系周围都有一个暗物质晕来解释。
暗物质是什么？
这是一个开放性的问题。可能性很多，且目前还没人对此有足够的了解。以下是已被公开的建议，目前被世界各地的实验主义者关注着。记住，你至少需要一个重子物质和一个非重子物质才能实验成功，所以这里给出的几种可能性当中，正确的可能不止一个。
迄今为止尚未进入我们视野的普通物质，比如：
暗星系
褐矮星
行星材料（岩石，粉尘，等等）
大型标准型号中微子。
如果这些中微子中有非常大的，那么它可能就是“消失”的质量。另一方面，如果它们很重，就像17,000电子伏特的中微子那样，那么大量中微子在解决问题的同时也制造出了同样多的问题。
新奇事物
大量的奇异物质将提供失踪的质量。出于我们的目的，这些物质可以分成两类：一类是由于其他原因而提出的但碰巧解决了暗物质的问题，另一类是为了提供消失的质量而专门提出的。
第一类物体的例子是轴子，附加的中微子，超对称粒子和许多其他东西。它们的性质被预测它们的理论所限制，如果它们存在正确的丰度中，凭借它们的质量就可以解决暗物质的问题。第二类粒子通常归为松散的一类，它们的性质没有被确定，但他们是meabundance
目前为止，由于它们的质量和一些其他的性质导致许多寻找新粒子的实验都没有发现它们。其中包括WIMPS(弱相互作用大质量粒子)，CHAMPS(不知道什么东西)，和一些其他粒子。
暗物质是一种物质形式，它被认为大约占据了宇宙物质的85%并且是宇宙总能量密度的四分之一，大多数暗物质被认为是自然界中的非重子物质，其可能是由一些尚未发现的亚原子粒子组成。各种天体物理学的观测暗示了它的存在。其中包括引力效应，因为引力效应不能被现有的理论所解释，除非物质比所能看到的更多。因此，大多数专家认为宇宙中存在大量的暗物质，并且暗物质对宇宙的结构和演变产生了巨大影响。暗物质之所以叫做暗物质是因为它似乎不与可观测的电磁辐射（如光）相互作用，因此对整个电磁波谱都是不可见的，这使得现有的天文仪器无法探测到它。
暗物质存在的证据主要来自于这样的计算：如果星系中不存在大量的看不到的物质，那么许多星系将会分离而不是旋转，或者不会像现在这样形成或移动。其他的证据包括引力透镜的观测、宇宙微波背景的观测、对可观测宇宙当前结构的天文观测、星系的形成和演化、星系碰撞时的质量位置和星系团中星系的运动。在标准的Lambda-CDM宇宙学模型中， 宇宙的总质量能量包括5%的普通物质和能量，27%的暗物质和68%的未知形式的能量，即暗能量。因此，暗物质占总质量的85%，而暗能量加暗物质占总质量-能量的95% 。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. math-大帅
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