A sötét anyag az anyag hipotetikus formája, amely semmilyen módon nem lép kölcsönhatásba a hétköznapi anyaggal, csak a gravitáció révén. Az asztrofizikai és kozmológiai megfigyeléseink elméleti magyarázataként szolgál. A közönséges anyag minden ellenállás nélkül áthaladhat a sötét anyagon, és fordítva. Az űrben a gravitációs vonzás határozza meg azt a sebességet, amellyel egy tárgy kering. A környező pályán keringő égitestek vártnál nagyobb sebessége a sötét anyag létezésének és gravitációs vonzásának tulajdonítható. Nem azért nevezzük sötétnek, mert valóban ilyen árnyalatú. Ennek oka, hogy nem lép kölcsönhatásba a fénnyel. A különbség csekély, de nagyon fontos. A rendes anyag ezzel szemben lehet sötét, mert elnyeli a fényt. Valóban tényleg valósak ezek az elméletek? Ha bebizonyosodna, hogy a sötét anyag valójában nem is létezik, a válasz egyértelmű nem lenne.

A természet állandói, vagyis a dolgok viselkedését meghatározó számok, például a fénysebesség, változnak az idő múlásával, ahogy az univerzum tágul. Egyelőre ez a valószínűbb nézet, de a kivételek nem mindig erősítik a szabályt. Az is lehetséges, hogy a fény veszít az erejéből az elképzelhetetlenül nagy kozmikus távolságok megtételekor. Kezdetben úgy vélték, hogy a sötét anyag és a sötét energia magyarázza ezeket a kozmológiai jelenségeket, de a legújabb kutatások azt mutatják, hogy világegyetemünk a sötét anyag vagy sötét energia nélkül is tágul. Ha valóban nem léteznének, megmagyarázhatná a rejtélyt az újonnan felfedezett lehetetlen galaxisoknak nevezett égitestekkel kapcsolatban, amelyek az ősrobbanáshoz képest túl öregek vagy túl nagyok. A legújabb felfedezések rendre kétségbe vonják a sötét anyag létezését, mert a  költséges és alapos kutatások ellenére sem sikerült kimutatni a létezését. A sötétenergia-elmélet tagadja az anyag gravitációs vonzását, aminek következtében a világegyetem gyorsabban tágul, mint ahogy azt eddig hittük. A természet állandóinak egymással összefüggő variációi, amelyeket kovariáns csatolási állandónak  (CCC) neveznek, ugyanazt a hatást érik el, mivel idővel gyengítik a gravitációs vonzást és a természet egyéb erőit, így nincs szükség sötét energiára. A fáradt fénynek nevezett (TL) effektussal kombinálva, amely azt feltételezi, hogy a fény lelassul az energiaveszteség következtében, egy ilyen kozmológiai modellben nincs hely a sötét anyag számára. Ez az új modell azt jósolja, hogy az univerzum régebbi, mint gondolnánk, vagyis 26,7 milliárd éves, míg a standardban csak 13,8 milliárd év telt el azóta.

Olyan elméleteket is megfogalmaztak már, hogy létezik egyfajta árnyékuniverzum, amelyben a neutronoknak és a protonoknak nincs tömegszimmetriája, vagyis ebben a dimenzióban csak a szubatomi részecskék masszája fordul elő. Mivel alig lépnek kapcsolatba egymással, megmagyarázná azt is, hogy a sötét anyag miért nem csomósodik össze. A Tejútrendszer körül mintegy 380 000 fényévre kering a Serleg-2 galaxis, amelynek átmérője hozzávetőleg 6500 fényév és több milliárd régi csillagból áll. Az elmúlt években a csillagászok megpróbálták kitalálni, hogy pontosan milyen tulajdonságokkal rendelkezhet ez a törpegalaxis. Az eredmények nagyon megleptek mindenkit, mert a Serleg-2 uralkodó állapotok nagyban megkérdőjelezték a hagyományos sötét anyag elméleteket.  A rendkívül hideg és lassan mozgó csillagok miatt a galaxis felületi fényereje alacsony, így még mindig nem világos, hogyan keletkezett.

A sötét anyag jelei után kutatva azokra a gamma-sugárzási forrásokra összpontosítanak, amelyek azonosítatlan eredetűek. Elméletileg lehetséges, hogy egy idegen civilizáció annyira fejletté váljon, hogy ne tudjuk megkülönböztetni a fizika törvényeitől. Az is lehetséges, hogy a fejlett földönkívüli fajok már régóta nem halandó testben élnek, hanem más formákban. Amit mi sötét anyagnak tekintünk és láthatatlan a világegyetemben, meglehet élőlények sokasága. A szupernóva- és gamma-kitörések ellen ideális ilyen formát felvenni, amely immunis az elektromágneses sugárzásra.