Temná hmota je koncept, který vysvětluje příliš rychlou rotaci galaxií. Temnou hmotu není možné pozorovat pomocí elektromagnetického záření ale pouze podle jejího gravitačního vlivu na své okolí. Podle vědců tvoří temná hmota 23 % hmoty ve vesmíru, temná energie, zodpovědná za příliš rychlé rozpínání vesmíru tvoří 73 % a zbylá 4 % patří běžné baryonové hmotě, kterou lze pozorovat běžnými teleskopy. Existence temné hmoty byla poprvé uvažována ve 30. letech minulého století, když astronomové Oort a Zwicky zjistili, že galaxie rotují příliš rychle na to, kolik hmoty v nich vidí. Kromě běžné hmoty má zvyšovat jejich celkovou gravitaci ještě hmota temná, nepozorovatelná prostřednictvím elektromagnetického záření.
Vědcům z Berkeleyho laboratoře v USA se podařilo dekódovat drobné odchylky v mikrovlnném kosmickém záření a zmapovat tak obří strukturu vláken, ukrytých před našimi zraky. Jedná se o vlákna tvořená hlavně temnou hmotou tvořící rozsáhlou pavučinu prostupující celým vesmírem, v jejich spojnicích jsou většinou usazeny masivní galaktické kupy. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Journal Astronomy 9. dubna.
S pomocí zkoumání několika kvazarů, jejichž světlo bylo na cestě k nám deformováno gravitací temné hmoty, se vědcům podařilo určit strukturu této temné hmoty. Shluky, kterými světlo prošlo, jsou zatím nejmenší detekovaná koncentrace temné hmoty. Podle vědců by takto malé struktury mohly potvrzovat existenci tzv. studené temné hmoty, jejíž částice se pohybují relativně malými rychlostmi.
Astronomům se podařilo s pomocí dat z evropské mise Gaia identifikovat doposud neznámou galaxii, která obíhá Mléčnou dráhu. Patří tak k několika desítkám menších galaktických objektů, které jsou gravitačně svázané s naší domovskou galaxií a obíhají ji podobně jako planety hvězdu. Nově objevená galaxie Antlia 2 se nachází z pohledu od Slunce za galaktickým jádrem a má extrémně nízkou hustotu, zároveň je však jedna z největších galaxií, které Mléčnou dráhu obíhají.
Dnes jsou známy čtyři základní přírodní síly, které stojí za veškerými interakcemi mezi částicemi a poli v přírodě. Patří mezi ně silná a slabá jaderná síla, gravitace a elektromagnetická síla. Vědci nyní pozorovali v atomu helia jev, který nedokáží přisoudit ani jedné z nich, mohlo by jít o projev páté základní interakce a jejím nositelem by mohla být temná hmota.
Vědcům z univerzit v Praze, Bonnu a Štrasburgu se podařilo vytvořit první počítačovou simulaci, ve které vznikají galaxie bez přítomnosti temné hmoty. Temná hmota má být podle teorií zodpovědná mimo jiné za prvotní shlukování hmoty po velkém třesku, které vedlo ke vzniku prvních galaxií. Nicméně stále neexistuje přímý důkaz její existence a někteří vědci se pokouší vysvětlit pozorované chování vesmíru jinými cestami.