两张图片代表了相同的太空区域。但在右边的图里，暗物质预计出现的位置由蓝色标出。（图源：美国航空航天局、欧洲航天局、M·詹姆斯·吉和 霍兰德·福特（约翰·霍普金斯大学））
宇宙中的大部分物质是一种神秘的物质，被称为暗物质，我们只能通过它对星系和更大尺度宇宙的引力影响来间接探测它。目前还没有一种修订后的引力理论可以解释这一结果，因此我们目前的最佳猜测是暗物质是某种未知粒子。
科学家们一直致力于利用分布在世界各地的探测器寻找这种粒子的踪迹，而今年，超低温暗物质搜索组织宣布……他们还没有找到它。这并不是一件坏事；该团队确实为暗物质提出了更严格的约束条件，有助于缩小未来的搜索范围——但搜索仍在继续。
8. 当黑暗吞噬光明
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银河系周围预计存在的暗物质环示意图。(图源：欧洲南方天文台/L·卡尔萨德）
暗物质如此神秘，甚至可能存在于我们目前看不见的全新物理学领域。举个例子，可能存在新的第五种自然力，它只在不同种类的暗物质粒子之间起作用。这种力需要有自己的载体，被称为“暗光子”，这听起来真的很具史诗感。今年，一个物理学家团队揭示了这些暗光子可能的工作原理，更重要的是，揭示了我们如何才有可能探测到它们。任何理论上的进步都对我们有极大的帮助，因为我们需要一切可以得到的帮助去探索暗物质。
9. （更）暗的物质
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这张合成图显示了合并星系团阿贝尔520核心中暗物质、星系和热气体的分布情况，该星系团是由大质量星系团剧烈碰撞形成的。图像中央的蓝绿混合色显示，在大部分热气体附近存在一组组暗物质团块，在那里很少发现星系。(图源：美国航空航天局/欧洲航天局/加法夏望远镜/钱德拉X射线天文台/M·詹姆斯·吉（加州大学戴维斯分校）/安迪什·马赫达维（旧金山州立大学））
暗物质的世界可能会变得更加奇特。一种粒子不能满足？一种新的自然力还不够？那么，一张完整的暗物质周期表呢？不同“种类”的暗物质粒子在它们自己精心设计的不可见舞蹈中相互作用？这就引出了一个深层次的假想，即暗物质粒子在星系中心聚集在一起构成“暗原子”。根据今年的新研究，这些暗原子可以持续影响其宿主星系中恒星的生成率——这是一种潜在的可观测效应。
10. 泡泡宇宙狂热
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哈勃望远镜在太空中发现了一个巨大气体泡泡。（图源：美国航空航天局戈达德太空飞行中心）
早期的宇宙很清楚如何开派对。在大爆炸后的第一秒钟内，自然界的各种力量就从统一状态中分裂出来，创造了我们今天所熟悉并热爱的宇宙。这些“分裂”剧烈又具有很高能量，而且不是在整个宇宙中同时发生的。随着每种力量的分裂，新的现实气泡形成、膨胀并相互碰撞。今年，物理学家发现，碰撞中的气泡将成为极好的粒子加速器，它们被称为“泡泡粒子（加速器）”，也许正是它们创造了我们熟悉的大多数粒子。
11. 太阳跑路
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