Kort antwoord:
Dat weet niemand, maar aan het bestaan ervan wordt nauwelijks getwijfeld.
Langer antwoord:
Al in de jaren dertig ontdekten de Leidse astronoom Jan Oort en de Zwitsers-Amerikaanse astronoom Fritz Zwicky dat sterren en sterrenstelsels vaak hogere snelheden vertonen dan je zou verwachten op basis van de zwaartekrachtswerking vanuit hun omgeving. Hun conclusie luidde dat er 'donkere materie' moest bestaan: materie die geen licht uitstraalt, maar die wel zwaartekracht uitoefent.
In de jaren zeventig bleek de aanwezigheid van donkere materie op overtuigende wijze uit radiowaarnemingen van sterrenstelsels. In de buitengebieden blijkt elk sterrenstelsel veel sneller te roteren dan je zou verwachten op basis van de zwaartekracht van de zichtbare materie in het stelsel. Kennelijk komt er ook in sterrenstelsels veel donkere materie voor.
Inmiddels bleek uit theoretische overwegingen dat het overgrote deel van die donkere materie niet kan bestaan uit gewone atomen en moleculen. Er moet dus sprake zijn van tot nu toe onbekende elementaire deeltjes, die - afgezien van hun zwaartekrachtswerking - op vrijwel geen enkele manier in wisselwerking treden met 'gewone' materie.
Metingen van de Europese ruimtetelescoop Planck hebben uitgewezen dat ca. 27 procent van de totale materie/energie-inhoud van het heelal uit deze mysterieuze donkere materie bestaat. De ware aard ervan is nog steeds een onopgehelderd raadsel.
Ca. 68 procent van het heelal bestaat bovendien uit onbegrepen donkere energie. Slechts 5 procent bestaat uit 'gewone' atomen en moleculen, en daarvan is het grootste deel ook nog eens te koud en donker om waargenomen te worden.