Tylko 3–5 proc. tego, z czego zbudowany jest Wszechświat, składa się z tzw. materii barionowej, czyli atomów – o których uczymy się w szkole – tworzących gwiazdy, mgławice, planety, krzesła, butelki szampana, a także nas samych. Ta materia świeci (jak gwiazdy lub gorący gaz) lub pochłania światło wyemitowane przez gwiazdy (jak obłoki zimnego gazu). Dzięki temu daje się zaobserwować. Pozostałe ok. 95 proc. zawartości kosmosu to materia, której obecność możemy stwierdzić tylko pośrednio – poprzez jej wpływ na ruchy gwiazd i galaktyk. To tzw. ciemna strona Wszechświata, czyli ciemna materia niebarionowa (tej jest ok. 23 proc.) i ciemna energia (aż 72 proc.).
Ciemną materię tworzą nieznane nam cząstki elementarne, które nie są ani protonami, ani neutronami – inaczej mówiąc, nie są znajomymi nam barionami. Natomiast ciemna energia związana jest z tajemniczą siłą odpychania (wszystkie podane tutaj liczby obarczone są kilkuprocentowym błędem).
Podejrzenie, że w kosmosie, poza widocznymi galaktykami i międzygwiazdowym gazem, musi się znajdować coś jeszcze i że jest tego bardzo dużo, po raz pierwszy zaświtało w głowie szwajcarskiego astronoma Fritza Zwicky’ego. W latach 30. XX w. obserwował on wielkie skupiska galaktyk, zwane gromadami. Masę gromady można zmierzyć, sumując masy wszystkich gwiazd we wszystkich galaktykach zawartych w gromadzie. Dostaniemy w ten sposób masę świecącą gromady. Można też odwołać się do dynamiki. Znając rozmiary Ziemi i przyspieszenie grawitacyjne, z jakim spadało słynne jabłko na głowę Izaaka Newtona, można obliczyć masę naszej planety. W podobny sposób można oszacować masę gromady, mierząc jej rozmiary oraz prędkości galaktyk tworzących gromadę i krążących w niej wokół wspólnego środka masy. W ten sposób wyznaczymy jej masę grawitacyjną.