暗物質、暗能量是當前天文學研究中的難題，難就難在雖然科學家隱約的知道它們的存在，但是到現在為止還沒有探測到它，所以還無法真正的研究它們，只能是根據觀測結果間接地研究它們，猜測組成它們的粒子究竟是什麼？

發現暗物質之旅

既然稱它是暗物質，這說明它應該是物質，既然是物質，必然產生引力，既然是物質，那就應該有組成粒子吧，既然是有組成粒子的，那麼按照物理學研究的過程來看，就得需要知道粒子的產生與衰變的方式，也就是說要知道粒子的特徵吧，如果連這些都不知道，那就還只是猜測而已，對於暗物質其實就是這麼回事，還是猜測，不過是一種很肯定的猜測。

1884年，威廉湯姆森估算出銀河系的質量，但是結果出乎他的意料，因為質量出奇的大，在那時天文學家認為一個星系的質量無非主要是由可見的恆星提供，但是現在估算的銀河系質量遠比可見的要大，這引起了他們的注意，他們認為肯定還存在一些“暗星體”未被觀測到，不過那時的暗星體表示的是這個意思：暗淡的星體，那時候觀測技術有限，暗淡的星星就觀測不到了。雖然意思不一樣，但是也算是發現之旅的先驅了。

1933年，天文學家弗雷德·茨威基有了重要的發現，他在研究后髮座星系團成員星系的運動速度時，發現成員星系圍繞后髮座星系團核心區域的運動速度實在是太快了，照這樣的速度來看，后髮座星系團根本無法透過可見的物質產生的引力來維持完整，肯定還有看不到的物質在發揮著作用。1936年，天文學家辛克萊爾·史密斯在研究室女星系團時得到的現象也與茨威基發現的情況相似，經過這兩次發現之後，科學家越發覺得肯定還有什麼奇妙的東西沒有被發現，這個奇妙的東西正是“暗物質”。

真正讓暗物質研究成為主流學術研究是在1970年，兩位天體物理學家在研究仙女星系的旋轉速度曲線時確定暗物質的確在宇宙中大量存在。

暗物質的作用

暗物質作為宇宙的重要組成部分，科學家推測在宇宙中可見物質僅佔4。9%，暗物質佔26。8%，暗能量佔68。3%，所以暗物質必然發揮著重要的作用，如上文科學家發現的那樣，暗物質在穩定著星系、星系團的結構，不至於它們在如此高的旋轉速度下分崩離析，暗物質所產生的引力作用正抵禦著宇宙的快速膨脹，而宇宙膨脹的幕後黑手正是暗能量。

尋找暗物質粒子

尋找暗物質粒子如同蒙上眼睛在一間黑屋裡找東西，現在已經知道暗物質粒子不參與電磁相互作用、強相互作用，參與引力相互作用，對於弱相互作用參不參與，還不清楚，假設參與弱相互作用了，那麼暗物質粒子就可能是一種弱相互作用有質量粒子（WIMP粒子），如此一來就可以透過三種辦法來尋找它。

三種辦法：

1。直接探測，直接探測的探測器被放置在地表以下以排除宇宙線干擾。如果有幸捕捉到暗物質粒子的話，暗物質粒子會與探測器中的原子核發生碰撞，這種碰撞產生的訊號會被監測到。

2。對撞機探測，大型粒子對撞機可能會碰撞出粒子標準模型以外的新粒子。

3。間接探測，發射衛星到太空中去，監測暗物質粒子衰變或湮滅時產生的訊號，我國的“悟空”號衛星正是在做著這件事情。

但是這三種方法是在假設暗物質粒子是WIMP粒子的前提下，如果不是呢？所以說對於暗物質粒子的探測還不只是這幾種方法。

目前我國有四川錦屏地下實驗室與“悟空”號衛星在尋找著暗物質粒子，期待暗物質粒子的發現，如果發現，這絕對是近幾十年來最重磅的天文學成果。