皆さんは「暗黒物質/ダークマター」といった単語を聞いたことはあるでしょうか？響きが良いため色々な所で使われていますが、元はれっきとした物理学用語です。銀河を観察すると、光で見える物質だけでは説明できない現象がいくつもあります。例えば銀河の回転速度は、輝く星の量を勘定する限りは外側へ行くほど遅くなっていくはずなのですが、実際には一定となっており光らない物質=暗黒物質が銀河に大量に存在していることを示唆しています。
また宇宙背景放射や大規模構造といった宇宙全体の観測から、電子や原子核など我々の知っている”普通の物質”は宇宙の組成のたった5%程度に過ぎず、大部分は「ダークエネルギー」と、単に光を発しないだけでなく根本的に電磁相互作用をしない「コールドダークマター(CDM)」という重たい物質であることがわかっています。この暗黒物質としての性質を持つ素粒子は、現在の素粒子標準模型に含まれておらず、暗黒物質の直接検出および正体解明は宇宙物理学・素粒子物理学の最重要課題の1つとなっています。