Nem tudo no é percebido através dos instrumentos convencionais da Física - a radioastronomia, a óptica, raios X e -, uma vez que eles só podem detectar a matéria luminosa, a qual é percebida justamente porque envia , e boa parte do Cosmos é constituída por matéria escura ou negra e por energia escura.
Assim, quando se denomina matéria escura a esta substância desconhecida que só é captada porque exerce sobre os demais corpos celestes perceptíveis, trata-se tão somente de uma nomenclatura criada para que essa categoria ainda pouco compreendida pela se torne mais real, passível de ser conhecida.
A matéria escura só pode ser examinada indiretamente, através das consequências de sua atuação sobre os objetos visíveis que ocupam o espaço sideral. Sabe-se, por meio do criado pelos pesquisadores, o Lambda-CDM, que a matéria escura é privada de calor. Ela ocupa aproximadamente 23% da densidade energética do Cosmos, enquanto a energia escura é responsável por 73% do espaço restante; os outros 4% são constituídos por matéria bariônica.
Os cientistas, no levantamento cuidadoso dos corpos que transitam pelo Universo, na mensuração de suas distâncias e no ato de lhes conferir massa própria, concebem a presença da matéria escura através de vários e distintos métodos astrofísicos, os quais partem de diferentes técnicas empíricas. Alguns destes sistemas são as curvas de rotação planas de , o emprego do teorema do virial - cálculo de - a aglutinações de galáxias, entre outros.
Há alguns pretendentes, na opinião dos pesquisadores, a serem catalogados como matéria escura, entre eles os áxions, apenas supostamente existente; os improdutivos e as WIMPs ou weak interacting massivo parcticle - corpúsculos que se relacionam muito pouco. Também existe a possibilidade de que parte da matéria bariônica, ou seja, a mais comum em nossa existência, constituída principalmente por bárion - popularmente conhecido como e, partículas subatômicas compostas por três -, também constitua parte da matéria escura, na forma de objetos maciços, uma vez que eles enviam poucos impulsos radiativos.
Várias teorias predizem a existência da matéria escura. Por exemplo, a Teoria Inflacionária do Universo acredita que o Cosmos possui uma alta densidade, a qual só pode ser explicada se houver matéria escura no espaço sideral. Alguns crêem que esta matéria é configurada por corpúsculos, outros que ela é composta por buracos negros, ou por astros de mínima radiação luminosa. Desde os anos 30 os astrônomos se ocupam da presença da matéria escura no Universo.
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