A ideia de que mais de 80% de toda matéria no Universo não é apenas escura, mas simplesmente não interage com a luz, é um dos aspectos mais enigmáticos da cosmologia moderna. A evidência da existência de matéria escura é avassaladora, mais informações a respeito de sua real composição permanecem frustrantemente fugidias.

Em 1933, pouco depois da confirmação de galáxias além da Via Láctea e do reconhecimento inicial de aglomerados de galáxias como estruturas físicas, Fritz Zwicky fez a primeira tentativa rigorosa para estimar a massa das galáxias. Ele pesquisou diversos métodos, sendo que o mais curioso foi uma técnica matemática conhecida como teorema do Virial – um modo de estimar a massa de galáxias em um aglomerado a partir de seu movimento e de sua posição. Quando Zwicky aplicou esse teorema ao bastante conhecido aglomerado de Coma, encontrou que suas galáxias estavam comportando como se tivessem 400 vezes a massa sugerida por suas luzes visíveis. Ele atribuiu essa diferença ao chamado dunkle materie, ou matéria escura.

Apesar das investigações iniciais, o estudo da matéria escura foi tirado de pauta durante diversas décadas pelos progressos em outros campos da astronomia. A descoberta de imensas nuvens de gás interestelar visíveis em comprimentos de onda de rádio pareceu resolver a questão. Ficou provado como certo que as galáxias realmente contêm muito mais matéria do que o sugerido pela luz visível. À medida que telescópios em foguetes e satélites abriram ainda mais o espectro do invisível a partir dos anos 1950, mais desse material, de nuvens de poeira infravermelha entre as estrelas a gás de raios x quente em torno de aglomerados de galáxias, foi trazido à luz.

Assim, o problema foi deixado de lado até 1975, quando a astrônoma norte-americana Vera Rubin publicou os resultados de sua diligente nova investigação a respeito do problema da rotação galáctica. Ela descobriu que, uma vez que todo o gás e poeira interestelares foram levados em conta, as órbitas das estrelas ainda não estavam se comportando como deveriam. Os números de Zwicky eram significativamente excessivos, mas as galáxias pareciam se comportar como se pesassem cerca de 6 vezes mais do que a matéria visível dentro delas.

As alegações de Rubin eram compreensivelmente controversas, mas seu trabalho foi meticuloso, e assim que foi confirmado independentemente em 1978, a maior parte dos astrônomos voltou sua atenção à questão de saber se a matéria escura existia, o que poderia ser e como poderia ser estudada.