A matéria escura é um tipo de matéria que se pensa ser responsável por grande parte da massa do universo.
A idéia surgiu quando os astrônomos descobriram que a massa de grandes objetos astronômicos, e seus efeitos gravitacionais, era muito maior do que a massa da "matéria luminosa" que contém: estrelas, gás e poeira.
A matéria negra foi proposta pela primeira vez por Jan Oort em 1932 como motivo para as velocidades de fiação das estrelas na Via Láctea. Fritz Zwicky em 1933 usou matéria escura para explicar a "massa em falta" nas velocidades de fiação das galáxias em aglomerados. Mais tarde, muitas outras observações sugeriram que existe matéria escura no universo. As velocidades de rotação das galáxias, a lente gravitacional dos objetos de fundo, a distribuição de temperatura do gás quente em galáxias e aglomerados de galáxias: estes são alguns dos exemplos que fazem os cientistas acreditarem na matéria escura.
De acordo com a equipe da missão Planck, e com base no modelo padrão da cosmologia, a energia total em massa do universo conhecido contém 4,9% de matéria comum, 26,8% de matéria escura e 68,3% de energia escura. Assim, estima-se que a matéria escura represente 84,5% do total da matéria do universo, enquanto que a energia escura mais a matéria escura representam 95,1% do total das "coisas" do universo.
Como a matéria escura não parece emitir ou refletir luz, raios X ou qualquer outra radiação, os instrumentos que são usados para encontrar matéria normal (como gás quente, estrelas, planetas e nós) não podem encontrar matéria escura. Parece que a matéria escura não é feita da mesma coisa que a matéria que vemos todos os dias na Terra. A única maneira de saber se a matéria escura está lá, é através de como ela afeta as coisas que podemos "ver" pela gravidade.
Em 2006, um grupo de cientistas alegou ter encontrado uma maneira de encontrar matéria escura. Como a matéria escura é supostamente muito diferente da matéria normal, espera-se que ela aja de forma diferente. Os cientistas observaram dois aglomerados de galáxias distantes que se chocaram um com o outro em alta velocidade: a matéria normal teria sido espalhada nas proximidades após a colisão, enquanto que a matéria escura não o teria feito. Medindo a gravidade, eles foram capazes de detectar o que parecia ser duas nuvens de matéria escura, com uma nuvem de matéria normal (gás quente) entre elas.
