برای دیگر کاربردها را ببینید. ، (به : ) گونه‌ای از است که فرضیهٔ وجود آن در و ارائه شده‌است تا پدیده‌هایی را توضیح دهد که به نظر می‌رسد ناشی از وجود میزان خاصی از باشند که از جرم موجود مشاهده‌شده در بیشتر است. مادهٔ تاریک به‌طور مستقیم با استفاده از قابل مشاهده نیست، مادهٔ تاریک «تاریک» نامیده می‌شود چون ظاهراً هیچ کنشی با ندارد به این معنی که تشعشعات الکترو مغناطیسی (مانند ) از خود منتشر نمی‌کند، بازتاب نمی‌دهد و منعکس نمی‌کند بنابراین قابل دیدن نیست. به بیان دیگر مادهٔ تاریک به سادگی ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد. 
در عوض، وجود و ویژگی‌های مادهٔ تاریک را می‌توان به‌طور غیرمستقیم و از طریق تأثیرات بر روی مادهٔ مرئی، و ساختار بزرگ مقیاس جهان نتیجه گرفت. طبق داده‌های در سال و بر پایهٔ ، کل موجود در شامل ۴٫۹٪ ، ۲۶٫۸٪ مادهٔ تاریک و ۶۸٫۳٪ تشکیل شده‌است. 
یعنی مادهٔ تاریک ۲۶٫۸٪ کل مادهٔ موجود در جهان را تشکیل می‌دهد و انرژی تاریک و مادهٔ تاریک روی هم رفته ۹۵٫۱٪ از کل محتویات جهان را تشکیل می‌دهند. 
 اختر-فیزیک‌دانان فرضیهٔ مادهٔ تاریک را مطرح نمودند تا اختلاف میان جرم محاسبه‌شده برای اجرام غول‌پیکر آسمانی توسط دو روش استفاده از تأثیرات گرانشی آن‌ها یا استفاده از مواد درخشان درون آن‌ها ( ، گاز، غبار) را توضیح دهند. این فرضیه نخستین بار توسط در سال برای توضیح سرعت‌های مداری در و توسط در سال برای توضیح شواهد مربوط به «جرم گمشده» در سرعت‌های مداری در ، مطرح گردید. در پی آن بسیاری از مشاهدات دیگر نیز مطرح گشت که دلالت بر وجود مادهٔ تاریک در جهان داشتند. از جمله این مشاهدات می‌توان به مشاهدهٔ سرعت‌های چرخشی کهکشان‌ها توسط 
در دهه‌های ۱۹۶۰–۱۹۷۰، اجسام پس‌زمینه توسط همچون ، الگوهای ناهمسان‌گردی دما در اشاره نمود. کیهان‌شناسان توافق نظر دارند که مادهٔ تاریک عمدتاً از نوعی ناشناخته تشکیل شده‌است. 
جست‌وجو برای یافتن این ذره با استفاده از وسایل گوناگون یکی از تلاش‌های اصلی است. 
 اگرچه وجود مادهٔ تاریک به‌طور عمومی توسط جامعهٔ علمی مورد پذیرش قرار گرفته‌است، اما نظریه‌های جایگزینی نیز برای گرانش ارائه شده‌اند؛ مثلاً می‌توان به (مخفف : ) یا (مخفف : ) اشاره نمود که سعی در توضیح این مشاهدات غیرمعمولی بدون نیاز به معرفی جرم اضافی را دارند. 
 وجود مادهٔ تاریک از آثار آن بر روی ماده مرئی و تابش پس‌زمینه نتیجه‌گیری می‌شود و فرضیه آن نخستین بار به این منظور مطرح شد که اختلاف میان محاسبات جرم و کل جهان از دو روش استفاده از و یا از طریق جرم مواد روشنی ( و گاز و غبار میان‌ستاره‌ای و ماده میان‌کهکشانی) که این اجرام دربردارند را توضیح دهد. 
 پذیرفته‌شده‌ترین توضیح برای این پدیده این است که مادهٔ تاریک وجود دارد و به احتمال زیاد 
از تشکیل شده‌اند که تنها از طریق گرانش و برهمکنش دارند. توضیحات جایگزین دیگری نیز پیشنهاد شده‌اند که هنوز شواهد تجربی کافی برای اطمینان یافتن از اینکه کدام نظریه درست است، در دست نیست. آزمایش‌های بسیاری در راه هستند برای اینکه بتوانند ذرات مادهٔ تاریک را توسط روش‌های غیر گرانشی آشکارسازی کنند. 
 بنا بر مشاهدات ساختارهای بزرگ‌تر از و همچنین مدل ریاضی کیهان‌شناسی با و ، مادهٔ تاریک ۲۶٫۸٪ کل محتوای را تشکیل می‌دهد. در مقایسه، ماده معمولی ( ) تنها ۴٫۹٪ از این محتوای جرم-انرژی را تشکیل می‌دهد و باقی آن نیز از تشکیل شده‌است. از این ارقام چنین نتیجه می‌شود که در کل ماده ۳۱٫۷٪ از کل محتوای جرم-انرژی در جهان را تشکیل داده‌است و ۸۴٫۵٪ از ماده موجود نیز، مادهٔ تاریک است. 
 مادهٔ تاریک نقشی محوری در مدل‌سازی به‌روز و بازی می‌کند و تأثیرات قابل اندازه‌گیری نیز بر روی مشاهده‌شده در دارد. همه این ردیف شواهد حاکی از آنند که به عنوان یک کل حاوی میزان ماده‌ای بسیار فراتر از مقداری از ماده است که با برهمکنش دارد. 
 سه ردیف مستقل از شواهد گواهی می‌دهند که بیشتر مادهٔ تاریک از (ماده معمولی شامل و ) تشکیل نشده‌است:
 
 
 بخش کوچکی از مادهٔ تاریک ممکن است باشد: اجسام نجومی مانند (به : ) و ( )؛ که از ماده معمولی تشکیل شده‌اند اما تابش الکترومغناطیسی آن‌ها هیچ یا ناچیز است. با مطالعه هسته‌زایی در مه‌بانگ می‌توان حد بالایی برای میزان ماده باریونی موجود درجهان تعیین نمود 
که نتیجه می‌دهد، بیشتر مادهٔ تاریک موجود در جهان نمی‌تواند از باریون تشکیل شده باشد و در نتیجه تشکیل اتم نمی‌دهد. همچنین نمی‌تواند از طریق با ماده معمولی برهمکنشی داشته باشد. ذرات مادهٔ تاریک هیچ بار الکتریکی ندارند.
 دو فرضیه در مورد ذرات مادهٔ تاریک غیر باریونی عبارتند از ذرات فرضی مانند یا ذرات . به دلیل محدودیت‌های ناشی از و کهکشان‌
های با بالا، تنها می‌توانند بخش کوچکی از مادهٔ تاریک را تشکیل دهند. بر خلاف مادهٔ تاریک باریونی، مادهٔ تاریک غیرباریونی نقشی در شکل‌گیری عناصر شیمیایی در جهان اولیه( ) نداشته‌است 
و به همین دلیل وجود آن تنها از طریق جاذبه گرانشی‌اش استنباط می‌گردد. علاوه بر این، اگر ذرات تشکیل دهنده‌اش ابرتقارنی باشند، این امکان وجود دارد که یکدیگر را نابود کنند و این نابودسازی احتمالاً به بروز عوارض قابل مشاهده‌ای همچون و نوترینوها می‌انجامد(«آشکارسازی غیرمستقیم»). 
 مادهٔ تاریک غیرباریونی بر پایه جرم ذرات فرضی تشکیل دهنده‌اش یا پراکندگی سرعت این ذرات طبقه‌بندی می‌شوند. سه فرضیه برجسته در مورد مادهٔ تاریک غیر باریونی به نام‌های (CDM)، (WDM) و (HDM) وجود دارند. برخی از حالات ترکیبی از حالت‌های فوق نیز امکان‌پذیر هستند. مدل مادهٔ تاریک غیرباریونی که بیش از همه مورد بحث و بررسی گسترده قرار گرفته، بر پایه فرضیه مادهٔ تاریک سرد بنا شده‌است و بنا بر پندار عمومی ذره متناظر با آن یک (WIMP) است. مادهٔ تاریک داغ ممکن است شامل نوترینوهای سنگین باشد اما مشاهدات دلالت بر ان دارند که تنها کسر کوچکی از مادهٔ تاریک ممکن است داغ باشد. مادهٔ تاریک سرد منجر به شکل‌گیری «پایین به بالا» ی ساختار در جهان می‌شود، در حالیکه مادهٔ تاریک داغ منجر به تشکیل ساختار «بالا به پایین» می‌شود. از اواخر دهه ۱۹۹۰ مادهٔ تاریک داغ توسط مشاهدات انتقال به سرخ بالای کهکشان‌ها مانند ، مردود شده‌است. 
 نخستین فردی که اقدام به تفسیر مشاهدات تجربی و نتیجه‌گیری در مورد وجود مادهٔ تاریک پرداخت، هلندی به نام بود که از پیشگامان بود و فرضیه‌اش را در سال ۱۹۳۲ مطرح نمود. 
اورت مشغول مطالعه حرکات ستارگان در منطقه کهکشانی محلی بود که دریافت که جرم در صفحه کهکشانی می‌بایست بیشتر از آنچه قابل دیدن است، باشد. اما سپس مشخص گشت که این اندازه‌گیری اشتباه بوده‌است. 
در سال ۱۹۳۳، ، اخترفیزیکدان سوییسی که ضمن کار در ، گروه‌ها و خوشه‌های کهکشانی را مطالعه می‌نمود، نتیجه‌گیری مشابهی نمود. 
زوئیکی را در مورد (Coma) به کار برد و شواهدی مبنی بر جرم گمشده به‌دست‌آورد. زوئیکی جرم کل خوشه را بر اساس نحوه حرکت کهکشان‌ها در نزدیکی لبه‌های آن تخمین زد و این تخمین را با تخمین دیگری بر پایه تعداد کهکشانها و درخشش خوشه مقایسه نمود. او متوجه شد که جرمی در حدود ۴۰۰ برابر بیشتر از آنچه دیده‌می‌شود وجود دارد. گرانش کهکشان‌های قابل رویت در این خوشه بسیار کوچکتر از آن است که چنین مدارهای پرسرعتی بوجود آیند، بنابراین نیاز به چیزی اضافه بود. این مسئله به عنوان مسئله جرم گمشده شناخته می‌شود. بر پایه این نتایج زوئیکی چنین استنباط نمود که می‌بایست شکلی نامرئی از ماده وجود داشته‌باشد که که جرم و گرانش کافی برای بهم پیوسته نگه‌داشتن خوشه را فراهم کند.
 بیشتر شواهد مربوط به مادهٔ تاریک از مطالعه حرکت کهکشان‌ها حاصل شده‌است. بسیاری از این حرکت‌ها به نظر می‌آید که نسبتاً یکنواخت هستند، بنابراین طبق قضیه ویریال، کل باید نصف کهکشان‌ها باشد. هرچندکه از نظر تجربی انرژی جنبشی مشاهده‌شده بسیار بیشتر است: به بیان دقیقتر، اگر فرض کنیم که جرم گرانشی موجود تنها ناشی از ماده مرئی موجود در کهکشان‌هاست، ستارگانی که از مرکز کهکشان دور هستند سرعت‌هایی به مراتب بالاتر از آنچه قضیه ویریال پیش‌بینی می‌کند، دارند. نمودارهای که سرعت چرخش بر اساس فاصله را نمایش می‌دهند، با استفاده از ماده قابل رویت به تنهایی قابل توضیح نیستند. این پندار که ماده قابل رویت تنها بخش کوچکی از خوشه را تشکیل بدهد، سرراست‌ترین راه توضیح این مسئله است. نشانه‌ها بیانگر آن است که کهکشانها عمدتاً از یک هاله تقریباً کروی از مادهٔ تاریک با تمرکز بیشتر در مرکز آن تشکیل شده‌اند و ماده قابل رویت مانند یک دیسک در مرکز آن قرار دارد. ، منابع اطلاعاتی مهمی برای مطالعه مادهٔ تاریک به‌شمار می‌روند، زیرا در این کهکشان‌ها نسبت ماده مرئی به مادهٔ تاریک به‌طور غیرمعمولی پایین است و ستارگان پرنور کمی در مرکز آن‌ها قراردارند که اگر چنین نبود مشاهدات منحنی چرخش ستارگان بیرونی با مشکل مواجه می‌شد.
 مشاهدات امکان تخمین مستقیم جرم بر پایه تأثیر آن بر نور کهکشان‌های پس زمینه، فراهم می‌کند. توده‌های عظیم ماده (تاریک یا معمولی) از طریق گرانش موجب خمش نور می‌شوند. در خوشه‌هایی مانند ، مشاهدات همگرایی تأیید می‌کنند که میزان ماده موجود به میزان قابل توجهی بیشتر از آن مقداری است که از نور این کهکشان‌ها استنباط می‌شود. در خوشه گلوله، مشاهدات همگرایی بیانگر آنند که بیشتر جرمی که موجب همگرایی می‌شود از جرم باریونی منتشرکننده پرتو ایکس، مجزاست. در ژوئیه ۲۰۱۲ از مشاهدات همگرایی در کشف یک رشته مادهٔ تاریک بین دوخوشه کهکشانی استفاده شد که توسط شبیه‌سازی‌های کیهانی پیش‌بینی شده‌بود.
{"title": "ماده تاریک", "link": "https://fa.wikipedia.org//w/index.php?title=%D9%85%D8%A7%D8%AF%D9%87_%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DB%8C%DA%A9&oldid=35166298", "language": "fa"}