O tym, że ciemna materia istnieje – wiedziano od kilkudziesięciu lat. Nie dlatego, że ktokolwiek kiedykolwiek ją zobaczył, tylko dlatego, że wynikało to z równań matematycznych. Obserwując ruch gwiazd w galaktykach, zorientowano się, że... brakuje masy. Jak to rozumieć? Galaktyki składają się z setek miliardów gwiazd. Ale gdyby galaktyki składały się tylko ze słońc, wyglądałyby inaczej. Astronomowie przeliczyli, że galaktyki są znacznie, znacznie cięższe niż wynosi łączna masa wszystkich gwiazd, które je budują.

Gwiazdy to za mało

Zaraz, zaraz. Z czego w takim razie zbudowane są galaktyki? Na przykład nasza własna, Galaktyka Drogi Mlecznej? Oczywiście są w niej gwiazdy. Widzimy je na nocnym niebie. Są też planety. Są obłoki gazu, są karły i cała masa kosmicznych cząstek, które podróżują wte i wewte. Ale to wciąż tylko niewielki ułamek całej masy galaktyki. Skąd astronomowie wiedzą, ile powinna ważyć galaktyka? Z obserwacji ruchu gwiazd. Każda masa oddziałuje grawitacyjnie, jest źródłem siły przyciągania. Nawet jeżeli nie widać źródła siły grawitacji, widać efekt jej działania. Łatwo to sobie wyobrazić przez analogię z magnesem sztabkowym. Gdy położymy go na stole i zakryjemy kartką – nie widać go. Ale gdy na kartkę wysypiemy opiłki metalu, te ułożą się w charakterystyczny kształt. Choć źródła pola magnetycznego nie widać, można się go domyślić, obserwując efekt działania, czyli ułożenie opiłków wysypanych na kartkę. Podobnie jest z siłą grawitacji i gwiazdami. Ciemnej materii nie widać, ale można się domyślić jej obecności, obserwując efekty działania sił grawitacji. Stąd dotychczas astronomowie nie tylko byli pewni, że ciemna materia istnieje, ale nawet robili mapy jej rozmieszczenia we wszechświecie.