大约80%的宇宙质量是由科学家无法直接观察到的物质组成的。这种稀奇古怪的成分被称为暗物质，它不会发出光或能量。那么，为什么科学家们认为它占主导地位呢？
20世纪50年代对其他星系的研究首次表明，宇宙中包含的物质比肉眼所看到的要多。对暗物质的支持有所增加，虽然没有发现任何关于暗物质的确凿直接证据，但是最近有了新的发现，8月时，科学家指出蜻蜓44星系几乎完全是由暗物质组成。根据观测其旋转速度判断其质量为一万亿太阳质量，约和银河系的质量相同。这也和周围观测到的90个球状星团一致。不过此星系发出的光只有银河系的1%。该星系由蜻蜓望远镜头阵列（Dragonfly Telephoto Array）发现。
宇宙中熟悉的物质，被称为重子物质，由质子、中子和电子组成。暗物质可以由重子物质或非重子物质构成。要将宇宙中的元素聚集在一起，暗物质必须占其物质的大约80%。大多数科学家认为暗物质是由非重子物质组成的。主要比较弱互作用的质量粒子，其质量是质子的10到100倍，但它们与“正常”物质相互作用使它们很难被探测到这就是中微子。中微子又译作微中子，是轻子的一种，是组成自然界的最基本的粒子之一，常用符号ν表示。中微子不带电，自旋为1/2，质量非常轻(有的小于电子的百万分之一)，以接近光速运动。中微子个头小，不带电，可自由穿过地球，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的"隐身人"。科学界从预言它的存在到发现它，用了20多年的时间。
一些天文学家测量证实了暗物质的存在，导致世界范围内在极其敏感的探测中直接观察暗物质粒子与普通物质的相互作用，这将证实暗物质的存在，并揭示暗物质的性质。”然而，这些相互作用是如此微弱，以至于到目前为止它们都没有被直接探测到，迫使科学家建造越来越敏感的探测器。“如果科学家看不见暗物质他们怎么知道它的存在？科学家通过研究大型物体的运动来计算它们在太空中的质量。天文学家在20世纪50年代对螺旋星系进行了考察，预计中心的物质会比外部边缘移动得更快。相反，他们发现这两个地方的恒星以相同的速度运行，这表明星系的质量比人们所能看到的还要多。对椭圆星系内部气体的研究也表明，比在可见物体中发现的气体更需要更多的质量。如果星系团所包含的唯一质量在常规天文测量中是可见的，那么星系团就会分裂。爱因斯坦 宇宙中的巨大物体弯曲并能扭曲光，使它们被用作透镜。通过研究星系团是如何扭曲光的，天文学家们已经能够创造出暗物质图在宇宙中。所有这些方法都提供了一个强有力的迹象，表明宇宙中的大部分物质还没有被看到。
虽然暗物质与普通物质不同，但也有一些实验来探测这种不寻常的物质。这个就是阿尔法磁谱仪，一种敏感的粒子探测器在国际空间站上运行，自注入以来一直在运行。这个中国科学家为磁谱仪倾注了大量心血，参与项目的国际同行对中国科学家的贡献给予高度评价。到目前为止，AMS已经在探测器中追踪了超过1000亿次的宇宙射线，“我们已经测量了过量的正电子(反物质对应于电子)，这个过剩可能来自暗物质。但是现在，我们仍然需要更多的数据来确保它来自暗物质，而不是来自一些奇怪的天体物理学来源。”
中国暗物质也在研究当中：12月12日，中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”于在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用，锦屏地下实验室垂直岩石覆盖达2400米，是当前世界岩石覆盖最深的实验室。它的建成标志着中国已经拥有了世界一流的洁净的低辐射研究平台，能够自主开展像暗物质探测这样的国际最前沿的基础研究课题。清华大学实验组的暗物质探测器已经率先进入实验室，并启动探测工作，而上海交通大学等研究团队也将进入这里开展暗物质的探测研究。
中国锦屏地下实验室
冰立方中微子天文台一项埋在南极洲冰下的实验，正在寻找无菌的中微子。无菌中微子只通过重力与规则物质相互作用，使其成为暗物质的重要物质之一。其他仪器寻找的不是暗物质，而是它的效果。欧洲航天局普朗克航天器自发射以来一直在绘制宇宙地图。通过观察宇宙的质量是如何相互作用的，宇宙飞船可以研究暗物质及其合作伙伴暗能量。北京时间9月18日，程林教授团队与丁肇中合作的AMS项目重大成果发布会在瑞士日内瓦举行，丁肇中主持的实验室公布AMS项目最新研究成果，宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。丁肇中特委托山东大学程林教授在国内发布有关成果。在已完成的观测中，证明暗物质存在实验的6个有关特征中，已有5个得到确认暗物质与暗能量虽然暗物质占宇宙物质的大部分，但它只占宇宙物质的四分之一。宇宙是由暗能量.大爆炸之后，宇宙开始向外膨胀。科学家曾经认为它最终会耗尽能量，当重力把里面的物体拉在一起时，它会减速。但是对遥远的超新星的研究表明，今天的宇宙比过去膨胀得更快，而不是更慢，这表明宇宙正在加速膨胀。只有当宇宙包含足够的能量来克服引力-暗能量时，这才是可能的。宇宙膨胀是因为暗能量，什么是暗能量？总结：中国锦屏地下实验室即将扩建，将从4000立方米扩容到12万立方米。6月，中国暗物质实验合作组利用一种国际首创的高纯锗探测系统，在一定范围内将暗物质直接探测灵敏度提高到目前国际最高水平。
