La matière noire est un type de matière dont on pense qu'elle est responsable d'une grande partie de la masse de l'univers.
L'idée est née lorsque les astronomes ont découvert que la masse des grands objets astronomiques, et leurs effets gravitationnels, était beaucoup plus importante que la masse de la "matière lumineuse" qui contient : des étoiles, du gaz et de la poussière.
La matière noire a été proposée pour la première fois par Jan Oort en 1932 pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles dans la Voie lactée. En 1933, Fritz Zwicky a utilisé la matière noire pour expliquer la "masse manquante" dans les vitesses de rotation des galaxies dans les amas. Plus tard, de nombreuses autres observations ont suggéré qu'il y a de la matière noire dans l'univers. La vitesse de rotation des galaxies, la lentille gravitationnelle des objets de fond, la répartition de la température du gaz chaud dans les galaxies et les amas de galaxies : voilà quelques-uns des exemples qui font croire aux scientifiques en l'existence de la matière noire.
Selon l'équipe de la mission Planck, et sur la base du modèle standard de cosmologie, la masse-énergie totale de l'univers connu contient 4,9% de matière ordinaire, 26,8% de matière noire et 68,3% d'énergie noire. Ainsi, on estime que la matière noire représente 84,5 % de la matière totale de l'univers, tandis que l'énergie noire et la matière noire représentent 95,1 % de la "matière" totale de l'univers.
Comme la matière noire ne semble pas émettre ou réfléchir la lumière, les rayons X ou tout autre rayonnement, les instruments qui sont utilisés pour trouver la matière normale (comme le gaz chaud, les étoiles, les planètes et nous) ne peuvent pas trouver de matière noire. Il semble que la matière noire ne soit pas composée de la même chose que la matière que nous voyons tous les jours sur Terre. La seule façon de savoir si la matière noire est présente est de savoir comment elle affecte les choses que nous pouvons "voir" grâce à la gravité.
En 2006, un groupe de scientifiques a affirmé avoir trouvé un moyen de trouver de la matière noire. Comme la matière noire est censée être très différente de la matière normale, on s'attend à ce qu'elle agisse différemment. Les scientifiques ont observé deux amas de galaxies lointaines qui s'étaient écrasés l'un contre l'autre à grande vitesse : la matière normale aurait été dispersée à proximité après la collision, alors que la matière noire ne l'aurait pas été. En mesurant la gravité, ils ont pu détecter ce qui ressemblait à deux nuages de matière noire, avec un nuage de matière normale (gaz chaud) entre eux.
