Kesin olmamakla beraber galaksilerin merkezinde galaksiyi dengede tutan büyük bir kara delik var olduğu tahmin edilmektedir. Fakat yapılan inceleme ve hesaplamalar var olan kara delik ve diğer gök cisimlerinden kaynaklanan kütle çekim etkilerinin bu galaksileri bir arada tutmaya yetmeyeceği fark edilmiştir. Bu noktada teorik olarak var olan fakat tanımlanamayan ve gözlenemeyen başka bir maddenin varlığı bulunmuştur. Bilinen hiç bir fiziksel tanıma uymayan ve tamamen görünmez olan, bilinen (gözlemleyebildiğimiz) gökcisimlerinin dışındaki bu maddeye karanlık madde adı verilmektedir.
Karanlık madde, evrende var olan maddenin yaklaşık olarak %90’lık kısmını oluşturmaktadır. Karanlık maddenin dışında kalan ve tanımlanabilen gök cisimleri genel olarak yıldızlar, gezegenler, meteorlar ve kara deliklerdir.
Karanlık madde doğrudan görülemez, ışığı ne emer, ne yansıtır, ne de yayar. Kısacası, elektromanyetik tayfın hiçbir bölgesinde gözlemlenmesi söz konusu değildir. Karanlık maddenin varlığını sadece gözlemleyebildiğimiz diğer gökcisimleri üzerindeki etkileri sayesinde anlayabiliyoruz. Bu nedenle yıldızların galaksileri içerisinde sergiledikleri ve tam anlamı ile açıklanamayan hareketler, kara madde kavramı ile açıklanmaktadır.
Halen, karanlık maddenin tam olarak ne olabileceği konusunda çok çeşitli görüşler vardır. Ama en fazla kabul edilen görüş; karanlık maddenin, evrenin başlangıç dönemlerinde oluşmuş, bize garip gelen niteliklere sahip partiküllerden oluştuğudur. Bu partiküller arasında, aksiyon’lar, “WIMP” adı verilen zayıf etkileşimli dev partiküller yada nötrino’lar yer alıyor olabilir.
Anti madde yani karşıt parçacık olgusu, geneldir. Doğadaki her taneciğin zamanda ileri gitmek için bir genliği, dolaysıyla bir karşıt parçacığı vardır. Bir parçacık kendi karşıtıyla karşılaştığında birbirilerini yok ederek başka parçacıklar yaratır.