Encore appelée matière sombre. La présence de matière noire ou sombre est invoquée pour expliquer plusieurs énigmes
de l'astrophysique. Parmi les problèmes qui seraient résolus par l'existence
de la matière noire, citons l'évolution de la vitesse des étoiles en
fonction de leur position dans leur galaxie (elle ne décroît pas assez
fortement avec la distance au centre de la galaxie) ou encore la masse des
galaxies ou des amas de galaxies mesurée par le phénomène des lentilles
gravitationnelles qui est dix fois supérieure à la masse estimée de la
matière visible.
On ignore tout de la nature de cette matière noire. Plusieurs hypothèses ont été envisagées, telles que naines brunes, planètes
isolées, nuages d'hydrogène moléculaire, matière formée de particules
élémentaires nouvelles (Wimps), et d’autres plus exotiques encore. Cependant la matière noire est capable d'interaction gravitationnelle, et a donc une masse. Mais celle-ci n’émet pas, ou très peu, de rayonnement.
En fait, l'adjectif " noir " est un abus de langage. Il s'agit peut-être
plutôt de matière invisible. Parler de " noir " évoque l'opacité (le terme
serait correct si la matière noire était due à des planètes isolées), alors
que cette matière peut aussi bien être transparente. Ce serait le cas si la
matière noire était formée de particules élémentaires encore non identifiées à
l'heure actuelle.
Des estimations montrent que la masse de la matière noire serait dix fois
supérieure à la masse de la matière observée dans l'univers. D'autre part,
les estimations actuelles, fondées sur de long programmes d'observation,
semblent montrer qu'au plus 20% de la matière noire de notre Galaxie serait
due aux hypothèses de type naine brune ou planète.