暗物質是理論上提出的可能存在於宇宙中的一種不可見的物質，它可能是宇宙物質的主要組成部分，但又不屬於構成可見天體的任何一種已知的物質。
暗物質在宇宙的中的存在，不僅為當今的星系、星系團提供了額外的引力作用，它還在宇宙的早期為小尺度和大尺度上物質結構的形成提供了幫助，也得以讓宇宙形成更多的星系，當然也包括我們的銀河系。今天我們就說下：暗物質是如何在星系結構形成時發揮作用的？而我們的存在也得益於暗物質可以讓早期的物質結構快速的形成。
氣體雲中的分子和原子在星光的加熱下，發射出不同波長的光線。
我們已經掌握的普通物質的性質中有這樣一條：它會與光子發生相互作用，如吸收、釋放光子，或與光子撞擊。這條性質對許多科研課題的作用奇大，如：
激發一種元素的原子，觀察它發出的光的波長，從而測定其光譜。
觀察透過一片氣體雲的光線在哪些頻率上被吸收，從而確定其中存在哪些元素。
透過測量氣體雲中被激發的原子釋放出的X射線，可以偵測兩塊氣體雲的高速碰撞。
它使得相對較熱的系統能把熱量和動能傳遞給相鄰的且相對較冷的系統。
只要回溯到宇宙的最初歲月，就能發現在那個萬物都更加熾熱、緻密的時候，物質與光子互動的性質擁有一種難以預料的驚人作用。
詳細看一下，宇宙誕生時在某些過重的區域，也就是空間中那些物質和能量的密度略高於平均密度的區域。這類過重區域在各種尺度層次上都存在，其大小從奈米級到米級、千米級、光年級甚至百萬或十億光年級的都有。
如果假定只有不移動的（或移動很慢的）、低溫的物質，那麼最先形成的應該是最小尺度的過重區域，這種區域會在引力作用下生長為更大的區域。由於引力和其他所有事物一樣都受限於光速，所以形成最大尺度的過重區域需要花掉相當長的時間。這個思路看上去不無道理，它將推出單顆恆星先於星系出現，而單個星系先於星系團出現的結論。
但如果把輻射也考慮進去，情況就不一樣了。我們的物質將被投入一片光子之海，由此發生與之有關的相互作用。不論過重區域在什麼時候出現，來自光子的壓力都會隨之增加，這自動導致下面兩件事的發生：
光子會推開物質，減弱其過度聚集的傾向，使過重區域內的物質密度向著平均水平迴歸；
光子自身流出過重區域，會使區域內的能量密度向著平均水平迴歸。
簡單說來，在一個有著更多以輻射形式存在的能量的年輕宇宙中，其小尺度的過重區域會逐漸消失掉，物質會趨於均勻。（上圖）該現象應該能以兩種不同的方式顯示其存在。第一，當我們觀看僅有38萬年曆史的年輕宇宙留下的微波背景輻射時，應該能從其波動圖形中發現一系列特別的效果。
在最大的尺度上，也就是在那種受光速所限而使引力作用還不能在38萬年內到達的距離上，會出現切實具有“尺度不變性”的波動。由於光子來不及推開這種最大尺度上的過密物質，也來不及從這種最大尺度的過重區域中流出，我們在最大尺度上不會發現所謂特別的效果。
在比這稍小的尺度上，應該能發現引力把物質拉進過重區域的程度有—“峰值”，但還來不及讓這個“峰值”本身上升到其上限，光子也還沒有足夠時間從中流出。觀察的尺度越小，就應該看到這種分佈上的波動衰弱得越明顯，其影象的峰谷幅度也縮小得越來越快。當然，這些推理的前提是宇宙僅由普通的物質和普通的輻射組成。
假如在普通物質之外還有一種未知的新物質，它不與輻射發生相互作用，那麼它就可以切實提升上述的後來那些峰值，將波動頻譜上的這些細節從近乎零的水平增強到顯著的、可以被測量的程度。這種暗物質雖然不能跟輻射有相互作用，但只要它存在，當前就應該可以透過宇宙的小尺度結構觀測到，而且它也會在早期的微波背景輻射的波動中露出蹤跡。
當前的技術水平能讓微波背景輻射分佈的測量精度達到0。07°。雖然我們在其頻譜中確實發現了這些波動特徵，但波形曲線中的那些下降段落的幅度遠遠小於假定只有普通物質和能量存在的情況。同時，峰值多了不少，如果認為宇宙中只有普通物質和能量，那麼這些峰值就不應該出現。
所以這個分析結果證實了宇宙中的能量還有一個此前沒能確認的部分：這是一種不會像質子、中子和電子那樣被光子推擠開的物質型別。而結合其他一些具體的證據，更是會得出一個令人疑惑的數字：物質中有80% ～ 85% 都屬於某種型別的暗物質。這與“標準模型”的推斷相比真是天差地別。
除此之外，還有一個更要令人詫異的現象：不僅是初始的小尺度波動受到了物質和輻射互動的影響，宇宙的大尺度結構隨著時間的推移也在劇烈地變動著！特別值得一說的是，如果假定常規的物質和輻射是宇宙的主角，則最小尺度上的宇宙結構不可能存在。輻射保持著足夠的熱量及其壓力的階段將不只是數十萬年，而是會變長數百萬倍，讓星系和星團在那麼長的時間裡都無法形成。
利用像哈勃望遠鏡這樣的超級強力的工具，結合放大效應和引力透鏡效果，我們得以詳細探查了這些遙遠事物，並且從中發現，小型的、闇弱的星系其實在宇宙很早的階段就存在了。
除了小尺度上的問題之外，一個只由物質和輻射組成的宇宙，即使是在哪怕稍微大一點的尺度上，其結構都會呈現出明顯的被壓制傾向，不會允許星系們各自聚成許多個星系團。假使沒有一種新的暗物質，我們的宇宙中會出現一個非常巨大的星系團，而成員星系較少的小星系團則幾乎不可能存在，更不會有規模很小的星系（可事實上，銀河系所在的星系團的成員就不多）。這些特徵被稱為密度平滑（密度漲落消失）或者重子聲學震盪（BAO）等，它們都源於普通物質與光子的相互作用。
面對理論與現實的這一落差，我們依然只能猜想在普通物質之外還有某種新的暗物質，後者戲劇性地改寫了宇宙的演化史。我們所做的最大尺度上的宇宙結構巡天，可以極為精確地分辨和鑑別上述可能性。
總結：我們的存在也得益於暗物質
我們不僅可以回溯宇宙的初生期，還可以使用計算機去模擬星系、星系團和更大尺度的宇宙結構的形成過程。我們能夠假定許多種不同的暗物質，以及它們數量佔比的許多種不同情況（當然也包括佔比為零的情況），然後分別重建宇宙的歷史，將其與觀察事實進行比對，在各種尺度上，我們都能得到嚴謹的細節。
透過充分的模擬，我們發現：一個不含暗物質的宇宙模型，與我們實際看到的宇宙是迥異的，而且二者的差異不可調和。如果宇宙中的物質都只是重子而已，則其密度震盪的幅度要遠遠大於觀測事實，而小尺度上的能量總量（意思等於星系的總數）會明顯小於我們實際所見，同時，大尺度結構的不少細節也未與事實吻合。
但只要把暗物質加入這個模型，並將暗物質數量設定為普通物質的5倍，理論模擬的結果就會和觀察事實吻合得很好了。就此而言，只要在理論中加入適量的暗物質，各種疑問似乎都會迎刃而解。
因此暗物質的存在不僅可以讓宇宙在小尺度上形成更多的星系，而且也讓早期的結構能快速的形成，並且也改變了眾多星系的結合方式。換言之，我們的存在也得以與暗物質的存在。