Les bilans de matière présente dans l’univers indiquent la présence d’une matière non lumineuse mais aussi non baryonique (c’est-à-dire non constituée de quarks) appelée matière noire ou matière sombre. Celle-ci a été prévue en se basant essentiellement sur les propriétés de la gravitation. Chaque corps crée en effet un champ gravitationnel et il est soumis à l’influence de tous les autres corps. En étudiant le mouvement d’un corps, il est donc possible de calculer son champ gravitationnel et de localiser et calculer les masses qui créent ce champ. Or, depuis 1933 (travaux de Zwicky), on a pu observer de nombreuses galaxies dont la vitesse de rotation des étoiles va à l’encontre des pronostics : leur vitesse est trop rapide pour se maintenir dans la galaxie. Seule explication : il existe une matière (bien plus importante que celle de la galaxie elle-même) qui retient les étoiles par son attraction, empêchant la force centrifuge de disperser les étoiles loin du centre de la galaxie. Cette matière doit être composée de constituants électriquement neutres puisqu’elle ne rayonne pas. D’où son nom de matière noire. Elle constitue environ 23% de la matière totale de l’univers. La matière baryonique (dont nous-mêmes, les planètes et les étoiles « visibles » sont composés) ne représente qu’environ 4,5% de la matière totale. Le reste (environ 72%) est constitué par l’énergie noire ou sombre.