En cosmologia matèria fosca és un tipus de matèria hipotètica, de composició desconeguda, que no emet ni reflecteix prou radiació electromagnètica perquè es pugui detectar directament, però la presència de la qual es pot inferir a partir dels efectes gravitatoris sobre la matèria visible, com estrelles i galàxies.
Aquesta impressió artística mostra la Via Làctia. Autor: ESO/L. Calçada
Aquesta hipòtesi intenta explicar diverses observacions astronòmiques actualment sense explicació, com les anomalies en la rotació d’algunes galàxies. A partir de les observacions s’estima que, si realment existeix aquesta matèria fosca, hauria de ser molt més abundant que la matèria visible, directament observable; en concret el 4% seria la matèria visible, el 24% seria matèria fosca i el restant 71% seria energia fosca, un altre component hipotètic. A més a més, la matèria fosca també podria resoldre certs problemes del model del Big Bang, seria clau en la formació de les primeres estructures cosmològiques i podria estar relacionada amb la supersimetria. Actualment el problema de la matèria fosca i la determinació de la seva naturalesa és un dels temes més importants en cosmologia i en física de partícules.
La matèria fosca fou hipotetitzada per l’astrofísic suís Fritz Zwicky el 1933 mentre estimava la massa total del cúmul de Coma, un cúmul de galàxies, basant-se en el moviment de les galàxies més exteriors. Quan comparà la massa calculada d’aquesta forma amb la calculada a partir de les galàxies observades i llur brillantor, trobà que la massa era 400 vegades superior a l’esperada. La gravetat de les galàxies visibles centrals del cúmul era massa petita per provocar la gran velocitat de les galàxies exteriors, de manera que havia d’haver-hi més massa per algun lloc.
Font: