Тёмная материя — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. 5 Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии. 5

Для поиска тёмной материи учёные используют разные технологии: 6

• Чувствительные детекторы в подземных лабораториях. 6 По задумке, толща земли должна остановить все частицы, поступающие из космоса, кроме частиц тёмной материи. 6 Проникнув в подземную лабораторию, частицы тёмной материи попадают в специальный цилиндр, в котором хранится благородный газ (ксенон или аргон). 6 В нём частица взаимодействует с газом, ионизирует его, а сама распадается на видимые частицы — фотоны. 6 События, происходящие в цилиндре, регистрирует детектор. 6 По характеристикам реакции он может определить, была ли попавшая частица связана с тёмной материей. 6
• Коллайдеры. 16 Это огромные устройства, которые ускоряют до околосветовой скорости пучки заряженных частиц — электроны, протоны и ионы и заставляют их сталкиваться друг с другом. 6 Учёные предполагают, что при столкновении подобных частиц может родиться частица тёмной материи. 1
• Регистрация излучения от массивных объектов. 1 Учёным известно, что там, где наблюдаются большие скопления видимого вещества, тёмная материя тоже имеет более высокую плотность. 1 Ожидается, что при достаточной плотности частицы тёмной материи могут столкнуться и аннигилировать, излучая при этом частицы обычной материи, которая уже может быть зарегистрирована. 1 Однако этот метод не позволяет точно определить, что излучение исходит именно от тёмной материи. 1

Также в октябре 2024 года учёные Института гравитационной физики Общества Макса Планка и Института физики высоких энергий Барселоны предложили способ найти тёмную материю по её влиянию на системы с экстремальным отношением масс (EMRI) в спиральных галактиках. 7 Исследование предполагает, что эти эффекты могут быть обнаружены будущими космическими детекторами гравитационных волн, такими как LISA. 7