Высказываются предположения, что находящееся в черной материи вещество значительно превышает массу обычной видимой материи.
Состав и природа тёмной материи на настоящий момент неизвестны. В рамках общепринятой космологической модели наиболее вероятной считается модель холодной тёмной материи.
Наиболее вероятные кандидаты на роль частиц тёмной материи являются вимпы, которыми представляют из себя гипотетические слабовзаимодействующие массивные частицы.
Предполагается, что из четырёх фундаментальных взаимодействий вимпы участвуют только в слабом и гравитационном и их масса должна в несколько десятков раз превосходить массу протона.
Однако, несмотря на активные поиски, экспериментально обнаружить вимпы пока не удалось.
Тёмная материя представляет собой среду со средней космологической плотностью, которая в несколько раз превышающей плотность барионов. Она взаимодействует с окружающей ее барионной светящейся материей посредством гравитации, захватывая его в гравитационные ямы.
По расчетам ученых наша Вселенная состоит на 4,9% из обычной или барионной материи, на 26,8% из тёмной материи и на 68,3% из тёмной энергии. То есть на долю тёмной материи и тёмной энергии приходится 95,1% пока еще не изученных физических характеристик.
Трудности выявления частиц тёмной материи заключается в том, что все они являются электрически нейтральными и имеют чрезвычайной малое сечения взаимодействия с обычной барионной материей.
Темная энергия это гипотетическая форма энергии, которая была введена в математическую модель Вселенной, чтобы обосновать причину ее ускоренного антигравитационного расширения.
В настоящее время имеется три разных варианта, объясняющие присутствие темной энергии во Вселенной.
При первом варианте существование тёмной энергии объясняется давлением вакуума, равномерно заполняющего пространство Вселенной, что отображается с помощью определенной космологической константы.
При втором варианте тёмная энергия отображается определённым динамическим полем, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.
В третьем варианте тёмная энергия есть модифицированная гравитация, проявляющая себя на расстояниях порядка размера видимой части Вселенной.
И хотя измерения реликтового излучения подтверждают существование тёмной энергии, но окончательный выбор между указанными вариантами пока еще не определён.