当我们观察星系旋转、引力透镜和宇宙大尺度结构时，会发现可见物质似乎不足以解释引力的表现。天文学家常把这种不发光、主要通过引力影响宇宙结构的物质称为暗物质，其中一类重要候选是冷暗物质。
冷暗物质是什么
这里的“冷”并不是温度低，而是指这类粒子在宇宙早期结构形成时运动速度较慢，相对论效应不显著。冷暗物质模型认为，暗物质粒子能够在大尺度上聚集，先形成较小的引力势阱，再逐步并合成星系和星系团，为可见物质提供“骨架”。
为什么它受关注
这类模型之所以成为主流研究框架之一，是因为它能较好地解释多种独立观测。
- 星系旋转曲线：外围恒星和气体的运动速度往往高于仅由可见物质推算的结果。
- 引力透镜：背景天体图像被前景星系团弯曲，说明存在额外的质量。
- 宇宙微波背景：早期宇宙的温度涨落图案对暗物质总量和性质给出限制。
- 大尺度结构：星系分布形成的纤维状网络，需要暗物质参与引力聚集。
这些证据并不直接“看到”暗物质粒子，而是通过引力效应推断其存在。该框架也不是最终答案，它仍需面对小尺度结构、暗物质本质等问题。
如何寻找它
寻找这类粒子通常从三条路径展开：一是地下探测器等待暗物质粒子与原子核的极微弱碰撞；二是利用对撞机尝试产生并识别新粒子；三是通过天文观测寻找暗物质湮灭或衰变可能留下的间接信号。每条路径都要求极低的背景噪声和长期稳定的观测。
对冷暗物质的研究，实际上是在把引力观测、粒子物理和宇宙演化联系起来。它提醒我们，宇宙中能被看见的物质只是整体质量的一部分，更多线索藏在不可见的结构之中。