Dunkle Materie stellt zusammen mit der dunklen Energie den Hauptbestandteil unseres Universums dar. Nach aktuellen Schätzungen besteht das Universum zu 25% aus dunkler Materie, 70% dunkle Energie und lediglich 5% sind sichtbare Materie und Energie. 95% der im Universum nötigen Materie/Energie sind also nicht sichbar.
Woraus dunkle Materie und Energie aber besteht, darüber gibt es zig Hypothesen. Allerdings noch keine wirklich ausgereifte. Eine geht darauf hinaus, dass dunkle Materie auch aus Protonen und Neutronen besteht, die allerdings nie zu Sternen zusammenklumpten. Allerdings ist dies sehr unwahrscheinlich, da es im Widerspruch zu anderen Theorien im Zusammenhang mit dem Urknall steht. Genauer mit dem Moment wo die ersten Elemente wie Wasserstoff, Helium, Deuterium und Lithium entstanden. Berechnungen legen nahe, dass dunkle Materie nicht aus Protonen und Neutronen bestehen dürfe, da sonst heutige Beobachtungen anders ausfallen müssten.
Einige Theorien fußen darauf, dass überall durchs Weltall Teilchen von dunkler Materie schießen. Und zwar auch durch vorhandene sichtbare Materie. Ebenso schießen pro Sekunde zig Milliarden dunkle Materieteilchen durch jeden Menschen. Daher müssten es Teilchen sein, die massive Materieteilchen durchdringen können ohne sichtbare Spuren zu hinterlassen. - Soetwas ähnliches wie Neutrinos. Zur Zeit des Urknalls entstanden etwa 55 Millionen Neutrinos pro Kubikmeter Raum, bzw. das ist die Annahme. Wenn ein Neutrino etwa ein hunderstel Millionstel eines Protons wiegen würde, könnte es sich bei der dunklen Materie tatsächlich um Neutrinos handeln.
Zwar liegen mittlerweile Experimente vor, die zeigen, dass Neutrinos Masse haben, aber diese Masse fällt wohl viel zu gering aus. Also bleibt das Rätsel weiterhin bestehen.
Andere Theorien gehen von Teilchen wie Photinos, Zinos und Higgsinos aus (Partner von Photonen, Z-Teilchen und Higgs-Teilchen). Supersymmetrische Teilchen, die problemlos unsere gesamte Erde durchdringen könnten ohne dass sie von ihr behindert werden würden. Dann würden sie von uns auch nicht ohne weiteres entdeckt werden können. Die Masse dieser Teilchen wäre im übrigen aber 100 bis 1000 mal so groß wie die eines Protons. Zu dieser Annahme kam man durch Berechnungen, wieviele solcher Teilchen beim Urknall hätten entstehen müssen, sodass sie auch bis heute überleben. Nach der Superstring-Theorie wäre das sogar eine Super-Erklärung, denn Berechnungen dort kommen zu ähnlichen Werten - ohne dass jedoch der Urknall in Betracht gezogen wurde.
Aber Genaues wissen wir natürlich nicht im geringsten. Alles sind nur Annahmen. Und es gibt noch viele, viele mehr.
Fakt jedenfalls ist, dass es ohne die dunkle Materie keine Galaxien geben würde. Die Gravitation der sichtbaren Materie ist zu gering um die Galaxien zusammenzuhalten. Sie würden zusammen mit der Expansion des Raumes auseinanderfallen. Ebenso müsste die Expansion unseres Universums wesentlich schneller ablaufen. Das zeigen zumindest heutige Berechnungen, wenn man nur die Gravitation aller sichtbaren Materie einrechnet.
In irgendeiner Weise muss dunkle Materie existieren. Und sie muss fünfmal massereicher sein als die sichtbare Materie. Ansonsten können wir uns Galaxien usw. nicht erklären.