Trong vật lý thiên văn, thuật ngữ vật chất tối đến loại vật chất giả thuyết vũ trụ, có thành phần chưa hiểu Vật chất tối không phát hay phản chiếu đủ xạ điện từ để quan sát kính thiên văn hay thiết bị đo đạc nay, nhận ảnh hưởng hấp dẫn chất rắn và/hoặc vật thể khác với toàn thểvũ trụ Dựa hiểu biết cấu trúc lớn thiên hà, lý thuyết chấp nhận rộng rãi Vụ Nổ Lớn, nhà khoa học nghĩ vật chất tối thành phần chiếm tới 70% vật chất (vật chất tối +vật chất thường) vũ trụ Các nhà khoa học nhận số tượng mà hợp với tồn vật chất tối, bao gồm tốc độ quay thiên hà tốc độ quỹ đạo thiên hà cụm; thấu kính hấp dẫn thiên thể phía sau cụm thiên hà Bullet Cluster; kiểu phân phối nhiệt độ khí nóng thiên hà cụm thiên hà Vật chất tối có vai trò quan trọng tạo thành cấu trúc tiến hóa thiên hà, có ảnh hưởng đo đến tính không đẳng hướng (anisotropy) xạ phông vi sóng vũ trụ Các tượng vật chất quan sát thấy thiên hà, cụm thiên hà, vũ trụ mà có ảnh hưởng đến xạ điện từ phần nhỏ tất vật chất: phần lại gọi "thành phần vật chất tối" Hình dung tỷ lệ thành phần vũ trụ: lượng tối 68,3%, vật chất tối 26,8%, khí Hidro, Heli tự do, sao, neutrino, thành phần chất rắn phần lại 4,9% Thành phần vật chất tối chưa hiểu được, bao gồm hạt sơ cấp nghĩ đến, WIMP, axion, vàneutrino thường nặng; thiên thể lùn trắng hành tinh (được gọi chung MACHO, massive compact halo object); đám khí không phát ánh sáng Bằng chứng hành ủng hộ mô hình cho thành phần vật chất tối hạt sơ cấp chưa gặp, gọi chung "vật chất tối thiếu baryon" Cũng xếp hố đen vào dạng vật chất tối Chúng ta biết phần nhỏ vật chất cấu tạo nên vũ trụ Một phần lớn gọi với tên "vật chất tối" chưa khám phá hoàn toàn Khi khám phá cấu tạo nguyên tử, nhà khoa học nghĩ hiểu toàn vật chất cấu tạo nên vũ trụ Tuy nhiên, vào năm 1933, nhà thiên văn học người Thụy Sĩ Fritz Zwicky đưa ý kiến phần lớn nguyên liệu cấu thành vũ trụ vật chất thông thường, mà thứ khác hoàn toàn Zwicky đưa suy đoán sau quan sát vài nhóm thiên hà có tốc độ quay nhanh, có vật chất thường chúng bị tứ tán vào khắp vũ trụ tác động lực ly tâm Lực hấp dẫn tất vật chất thường thiên hà không đủ để giữ chúng ổn định Các nhà khoa học sau dùng thuật ngữ "vật chất tối" để nhóm vật chất Tuy nhiên, vào thời điểm đó, ý tưởng Zwicky bị coi lập dị không nghiên cứu kỹ lưỡng "Người ta coi ông nhà bác học điên, cố nghĩ loại vật chất lý giải tượng lực thông thường," tiến sĩ Richard Massey, thuộc Đại học Durham, nói Luận điểm Zwicky bị lãng quên năm 1970, nhà thiên văn học Vera Rubin phát thiên hà gần không quay theo cách bình thường Trong hệ Mặt Trời, có quy luật đơn giản Càng xa Mặt Trời tốc độ quay hành tinh chậm, lực hấp dẫn yếu dần Quy luật lẽ phải với quay xung quanh trung tâm thiên hà Các xa phải di chuyển chậm