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暗物質是理論上提出的可能存在于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，但又不屬于構成可見天體的任何一種已知的物質。暗物質是為解釋某些觀測與理論不匹配而提出的理論假設，無法通過肉眼觀測到具體位置，卻可以通過引力所感知。

現代天文學可以通過多種途徑來驗證暗物質的存在，如天體動力學、引力透鏡效應、微波背景輻射等觀測結果均可證明暗物質存在于星系、星團乃至宇宙的結構中。某些天文學研究里，如果研究結果與現有引力理論相離，均可通過暗物質存在的合理性得到解釋。實驗表明，暗物質僅存在于宇宙的引力作用里，不參與其他相互作用力。通過當前數據得出，宇宙中暗物質大約占全部物質總質量的85％，占宇宙總質量的26％。

最早提出暗物質可能存在的是天文學家雅克布斯·卡普坦，1922年提出可以通過研究天體系統的動力學性質間接推斷出星體周圍可能存在不可見物質。

2004年，馬克西姆·馬科維奇和道格拉斯·克勞發現合并星系團的x射線中心和引力中心存在明顯偏移現象，前者反映星系團中可見物質的并合現象，后者反映全部物質的并合現象，前后對比表明星系團中有大量不可見但存在的物質。

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