La matière noire est l’un des plus grands mystères de la physique moderne. Bien qu’elle ne puisse être observée directement, elle est déduite de l’effet gravitationnel qu’elle exerce sur la matière visible de l’univers. La matière noire représente environ 27 % de la densité de l’univers, tandis que la matière visible n’en représente que 5 %.
La nature exacte de la matière noire reste inconnue, mais différentes théories ont été proposées pour expliquer ce qu’elle pourrait être. Les particules les plus couramment étudiées en tant que candidates à la matière noire sont les WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), des particules massives qui interagissent très peu avec la matière visible et avec elles-mêmes. Les axions, des particules hypothétiques beaucoup plus légères que les WIMPs, ainsi que les MACHOs (Massive Compact Halo Objects), tels que des naines blanches, des étoiles à neutrons et des trous noirs, pourraient également être considérés comme de la matière noire.
Les scientifiques utilisent des instruments sophistiqués, comme des détecteurs souterrains de WIMPs, des télescopes à rayons gamma et des interféromètres gravitationnels, pour tenter de détecter la matière noire. À ce jour, aucune détection directe de la matière noire n’a été effectuée, mais les recherches se poursuivent et de nouveaux moyens d’étudier la matière noire sont continuellement explorés.