幾十年前，暗物質(dark matter)剛被提出來時僅僅是理論的產物，但是現在我們知道暗物質已經成為了宇宙的重要組成部分。暗物質的總質量是普通物質的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同時更重要的是，暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質現在還是個謎，但是如果假設它是壹種弱相互作用亞原子粒子的話，那麽由此形成的宇宙大尺度結構與觀測相壹致。不過，最近對星系以及亞星系結構的分析顯示，這壹假設和觀測結果之間存在著差異，這同時為多種可能的暗物質理論提供了用武之地。通過對小尺度結構密度、分布、演化以及其環境的研究可以區分這些潛在的暗物質模型，為暗物質本性的研究帶來新的曙光。
大約65年前，第壹次發現了暗物質存在的證據。當時，弗裏茲·紮維奇發現，大型星系團中的星系具有極高的運動速度，除非星系團的質量是根據其中恒星數量計算所得到的值的100倍以上，否則星系團根本無法束縛住這些星系。之後幾十年的觀測分析證實了這壹點。盡管對暗物質的性質仍然壹無所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大約20%的暗物質以被廣為接受了。
補充：
暗能量它是壹種不可見的、能推動宇宙運動的能量，宇宙中所有的恒星和行星的運動皆是由暗能量來推動的。之所以暗能量具有如此大的力量，是因為它在宇宙的結構中約占73%，占絕對統治地位。暗能量是近年宇宙學研究的壹個裏程碑性的重大成果。支持暗能量的主要證據有兩個。壹是對遙遠的超新星所進行的大量觀測表明，宇宙在加速膨脹。按照愛因斯坦引力場方程，加速膨脹的現象推論出宇宙中存在著壓強為負的"暗能量"。另壹個證據來自於近年對微波背景輻射的研究精確地測量出宇宙中物質的總密度。我們知道所有的普通物質與暗物質加起來大約只占其1/3左右，所以仍有約2/3的短缺。這壹短缺的物質稱為暗能量，其基本特征是具有負壓，在宇宙空間中幾乎均勻分布或完全不結團。最近WMAP數據顯示，暗能量在宇宙中占總物質的73％。值得註意的是，對於通常的能量（輻射）、重子和冷暗物質，壓強都是非負的，所以必定存在著壹種未知的負壓物質主導今天的宇宙。
宇宙的運動都是旋渦型的，所以暗能量總是以壹種旋渦運動的形式出現。所以，在暗能量的旋轉範圍內能形成壹種旋渦場,我們稱之為暗能量旋渦場，簡稱為旋渦場。我們用En來表示太陽系的暗能量，用Ep來表示物質繞太陽系中心運動的總動能。當En=Ep時，太陽系旋渦場處於平衡狀態，它既不會膨脹也不會收縮。但當En衰退時，太陽系旋渦場就會收縮，太陽系中所有的行星就會向太陽靠近。
要提及暗能量，我們不得不先提及另外壹個和它密切相關的概念——暗物質，之所以將其稱之為暗物質而不是物質就是因為它與壹般的普通物質有著根本性的區別。普通物質就是那些在壹般情況下能用眼睛或借助工具看的見、摸得著的東西，小到原子、大到宇宙星體，近到身邊的各種物體遠到宇宙深處的各種星系。普通物質總是能與光或者部分波發生相互作用或者在壹定的條件下自身就能發光、或者折射光線，從而被人們可以感知、看見、摸到或者借助儀器可以測量得到，但是暗物質恰恰相反，它根本不與光發生作用更不會發光，因為不發光又與光不發生任何作用，所以不會反射、折散或散射光即對各種波和光它們都是百分之百的透明體！所以在天文上用光的手段絕對看不到暗物質，不管是電磁波、無線電還是紅外射線、伽馬射線、X射線這些統統都毫無用處，故爾不被人們的感知所感覺也不被目前的儀器所觀測，故此為了區分普通物質和這種特殊的物質而將這種特殊的物質稱之為“暗物質”。