這個哈勃太空望遠鏡合成圖像顯示了星系團Cl 0024 + 17中暗物質的幽靈“環”。
一位知名科學家預測，暗物質 - 被認為構成已知宇宙中大部分物質的神祕物質 - 可能會在接下來的十年中顯露出來。荷蘭阿姆斯特丹大學的物理學家Gianfranco Bertone 在倫敦皇家學會天文學會議上發表關於暗物質研究的演講時說，當這一刻到來時，它將導致“物理學中一個關鍵的範式轉變” 。
難以捉摸的物質可能表現為研究人員開始測試“一些最有希望的暗物質候選物的存在，進行了大量實驗，包括歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC）和地下新一代的天體實驗在太空中，“Bertone說。宇宙中包含的物質比科學家目前檢測到的要多得多。模型表明，這種看不見的物質約佔宇宙的85％，但沒有人確定這個缺失的物質是由什麼組成的。望遠鏡無法觀察它，因為它絕對沒有光線。
到目前為止，暗物質存在的唯一證據來自它對可見物質的引力效應。“我們通過天體物理和宇宙學觀察看到了對所有尺度的影響，”Bertone說。儘管最近的許多實驗都提出了有希望的暗示，但尋找暗物質的真實身份仍在繼續。
到目前為止，這些東西的關鍵候選者仍然侷限於理論領域 -弱相互作用的大質量粒子（WIMP），據信構成了大量的暗物質和軸，被認為是更輕和更冷的粒子。人們認為周圍有許多斧頭，並且它們不斷從太空降落在地球上。在不久的將來未能找到暗物質意味著研究人員可能走錯了路，需要重新思考他們解決問題的方法。
科學家們比以往任何時候都更有希望獲得成功，儘管最有希望的探測器之一 - 大型地下氙實驗（LUX）在2013年的第一個90天運行中發現暗物質粒子。LUX是一種液體氙實驗，用於檢測WIMP與地球上常規物質之間極為罕見的碰撞。它被埋在南達科他州桑福德地下研究設施的一個礦井深約1英里（1.6公里）處。
在2014年，LUX將在即將到來的300天運行期間比以往更長時間地探測暗物質。除了將探測器隱藏在地下之外，還有其他方法可以搜尋神祕的暗物質。例如，在太空中有直接探測器，例如阿爾法磁譜儀，它於2011年安裝在國際空間站上.AMS尋找暗物質粒子在碰撞和消滅時產生的輻射。據認為，該輻射還包括伽馬射線。
另一個基於太空的探測器是美國宇航局的費米望遠鏡，它於2008年發射。該儀器正在掃描銀河系中心，據信暗物質集中在那裡，尋找多餘的伽馬射線。許多科學家正在將他們的賭注押在大型強子對撞機上。一旦它在2015年再次運行，它將重新粉碎顆粒，希望在實驗室中產生暗物質。
大型強子對撞機旨在創造一種稱為超對稱暗物質的物質。如果LHC發現任何可能是暗物質的粒子，其結果將與來自天體實驗的數據進行比較。“很明顯，除非暗物質的理論描述非常簡單，否則很難用單一類型的實驗來識別它，而它們的組合應提供足夠的信息。
缺乏物質
雖然目前的實驗正在尋找科學家認為暗物質可能構成的特定粒子，但許多研究人員仍然對暗物質可能由完全不同的物質構成的可能性持開放態度。整個動物園的顆粒也可能構成無形的物質。“今天的許多研究都提到了暗物質不是由多種粒子物種組成的可能性。”因此，即使科學家們沒有找到他們目前正在尋找的粒子，它也不會自動意味著暗物質不存在。
“證明暗物質不存在的唯一方法是證明所有這些數據都被誤解了，例如因為我們採用的萬有引力定律 -阿爾伯特愛因斯坦的廣義相對論- 是錯誤的，儘管付出了很多努力，但今天還沒有令人滿意的引力理論可以與所有觀測數據相協調，而不會假設存在某種形式的暗物質。”愛因斯坦的廣義相對論描述了物體如何扭曲空間和時間來創造引力。但是許多科學家認為，暗物質最終會顯現出來。
“在我看來，未來十年最有希望的一類暗物質實驗是地下探測器--LUX，XENON-1ton，LX等，”伊利諾伊州巴達維亞費米實驗室的物理學家Dan Hooper說。探測器“只是越來越敏感，已經排除了許多其他有吸引力的暗物質候選物。大型強子對撞機和伽馬射線望遠鏡也是尋找暗物質的非常重要的參與者。
並且，胡珀說，費米伽馬射線太空望遠鏡可能已經在很多場合發現了WIMP的暗示，最近一次是在2013年。望遠鏡探測到銀河系中心附近發出的奇異光芒 - 可能是伽瑪的火花來自生命末端的暗物質粒子的光線。
“信號看起來越來越堅固。在這個時候，我會做出一個偶然的可能性，即費米看到暗物質湮滅。”