Хочу кое-что добавить к выше сказанному:
Во-первых,откуда взялась идея темной материи: в середине 30-х годов XX века. Швейцарский астроном Фриц Цвикки измерил скорости, с которыми галактики скопления Волосы Вероники (а это одно из самых больших известных нам скоплений, оно включает в себя тысячи галактик) движутся вокруг общего центра. Результат: скорости галактик оказались гораздо больше, чем можно было ожидать, исходя из наблюдаемой суммарной массы скопления. Это означало, что истинная масса скопления Волосы Вероники гораздо больше видимой. Но основное количество материи, присутствующей в этой области Вселенной, остается по каким-то причинам невидимой и недоступной для прямых наблюдений, проявляя себя только гравитационно, то есть только как масса. Чуть позже (40 лет спустя) американский астроном Вера Рубин изучала скорости вращения вокруг галактического центра вещества, расположенного на периферии галактик. В соответствии с законами Кеплера (а они напрямую следуют из закона всемирного тяготения), при движении от центра галактики к ее периферии скорость вращения галактических объектов должна убывать обратно пропорционально квадратному корню из расстояния до центра. Измерения же показали, что для многих галактик эта скорость остается почти постоянной на весьма значительном удалении от центра. Это значит, что плотность вещества в таких галактиках не убывает при движении от центра, а остается почти неизменной. Поскольку плотность видимого вещества (содержащегося в звездах и межзвездном газе) быстро падает к периферии галактики, недостающую плотность должно обеспечивать нечто, чего мы по каким-то причинам увидеть не можем. Для количественного объяснения наблюдаемых зависимостей скорости вращения от расстояния до центра галактик требуется, чтобы этого невидимого «чего-то» было примерно в 10 раз больше, чем обычного видимого вещества. Это «нечто» получило название «темная материя» (по-английски «dark matter»).
Что такое “темная материя” мы не знаем(она может оказаться чем угодно) но отрицать её существование бессмысленно, темная материя существует, значит надо разобраться что это такое и как оно “работает”. Для этого необходимо знать её свойства.
Пратически нам темная материя не доступна, и ученые строят теории. Любая теория основана не просто на предположениях а на математических доказательствах и опирается на те законы которые нам известны или мы считаем что они известны.
Кроме того, исползуются средства наблюдения, имееющиеся в их распоряжении, банально - съёмки в разных диапазонах излучения.
Вот некоторые “факты”, которые нам известны о темной материи:
темная материя существует в нескольких формах.
от 0,3% до 3% из 95% скрытой массы заключается в давно знакомых нам нейтрино — пусть масса их чрезвычайно мала, но количество во Вселенной примерно в миллиард раз превышает количество нуклонов: в каждом кубическом сантиметре содержится в среднем 300 нейтрино. Оставшиеся 92–95% состоят из двух частей — темной материи и темной энергии. Незначительную долю темной материи составляет обычное барионное вещество, построенное из нуклонов, за остаток отвечают, по-видимому, какие-то неизвестные массивные слабовзаимодействующие частицы (так называемая холодная темная материя).
Для интересующихся можно почитать здесь:
http://elementy.ru/lib/430380
http://www.nsu.ru/asf/phnews/digest20050627/chapter1.html
http://www.nsu.ru/asf/phnews/digest20050627/chapter1.html
А ещё всем любителям астрономии рекомендую “Мечту Эйнштейна” Барри Паркера