宇宙至少由两种物质组成。主要是我们可以探测到的物质，天文学家称之为“重子”物质。它被认为是“普通”物质，因为它由质子和中子组成，可以测量。重子物质包括恒星和星系，以及它们所包含的所有物体。

宇宙中还有一些“东西”无法通过常规观测手段探测到。然而，它确实存在，因为天文学家可以测量它对重子物质的引力效应。天文学家称这种物质为“暗物质”，因为它是暗的。它既不反射也不发光。这种神秘的物质形式对理解宇宙中的许多事物提出了一些重大挑战，可以追溯到137亿年前的开始。

暗物质的发现

几十年前，天文学家发现宇宙中没有足够的质量来解释星系中恒星的旋转和星团的运动。质量影响一个物体在太空中的运动，不管它是星系、恒星还是行星。例如，从一些星系旋转的方式判断，似乎在某处有更多的质量。没有被发现。他们用恒星和星云为一个星系分配了一定的质量，但不知何故，从质量清单中“遗漏”了这一点。维拉·鲁宾博士和她的团队在观察星系时，第一次注意到预期的旋转速率（基于这些星系的估计质量）和他们观察到的实际速率之间的差异。

研究人员开始更深入地挖掘，找出所有丢失的物质都去了哪里。他们认为，也许我们对物理学的理解，即广义相对论，是有缺陷的，但有太多其他的东西是不正确的。因此，他们认为可能物质还在那里，但根本看不见。

虽然我们仍然有可能在我们的引力理论中遗漏了一些基本的东西，但第二种选择对物理学家来说更容易接受。从这个启示中诞生了暗物质的概念。在星系周围有观测证据，理论和模型指出暗物质在宇宙形成的早期就参与其中。所以，天文学家和宇宙学家知道它就在那里，但还没有弄清楚它是什么。

冷暗物质（cdm）

那么，暗物质可能是什么呢？到目前为止，只有理论和模型。它们实际上可以分为三大类：热暗物质（HDM）、暖暗物质（WDM）和冷暗物质（CDM）。

在这三种物质中，CDM长期以来一直是宇宙中缺失质量的主要候选物质。一些研究人员仍然支持组合理论，即所有三种类型的暗物质的各个方面共同存在，以弥补总的缺失质量。

CDM是一种暗物质，如果存在的话，它的运动速度比光速慢。它被认为从一开始就存在于宇宙中，很可能影响了星系的生长和演化。以及第一颗恒星的形成。天文学家和物理学家认为这很可能是一些尚未被探测到的奇异粒子。它很可能具有一些非常特殊的特性：

它必须缺少与电磁力的相互作用。这是相当明显的，因为暗物质是暗的。因此，它不会与电磁频谱中的任何类型的能量相互作用、反射或辐射。

然而，组成冷暗物质的任何候选粒子都必须考虑到它必须与引力场相互作用。为了证明这一点，天文学家注意到星系团中积累的暗物质对碰巧经过的较远物体发出的光产生引力影响。这种所谓的“引力透镜效应”已经被多次观察到。

候选冷暗物质天体

虽然没有已知物质符合冷暗物质的所有标准，但至少有三种理论被提出来解释CDM（如果存在的话）。

• 弱相互作用的大质量粒子：也称为WIMP，根据定义，这些粒子满足CDM的所有需求。然而，还没有发现这样的粒子存在。WIMP已经成为所有冷暗物质候选者的通俗术语，不管人们认为该粒子为什么会出现。
• 轴子：这些粒子拥有（至少是少量）暗物质的必要性质，但由于种种原因，它们可能不是冷暗物质问题的答案。
• 马科斯：这是大质量致密光晕天体的首字母缩写，它是黑洞、古代中子星、棕矮星和行星天体等天体。这些都是不发光的和巨大的。但是，由于它们的体积和质量都很大，因此通过监测局部引力相互作用相对容易检测到它们。男子汉假设存在问题。例如，观测到的星系运动是匀速的，如果马科斯提供了缺失的质量，这将很难解释。此外，星团需要这些物体在其边界内均匀分布。这似乎不太可能。此外，为了解释丢失的质量，必须有相当大的男子气概的绝对数量。

目前，暗物质的奥秘还没有一个明显的解决方案。天文学家继续设计实验来寻找这些难以捉摸的粒子。当他们弄清楚它们是什么以及它们如何分布在整个宇宙中时，他们将开启我们对宇宙理解的另一个篇章。