Сразу уточню, что эта гипотетическая материя называется всё же темной, а не черной. И ясности с ней пока очень мало.
Единственное, в чем мы твердо уверены — что массы видимого вещества (звезд и газа) не хватает, чтобы объяснить всю наблюдаемую гравитацию. А вот дальше развилка: либо существует невидимое вещество, оно же темная материя, либо законы гравитации сложнее, чем мы думаем.
Переписать законы гравитации очень трудно. Новые формулы, объясняя одни наблюдения, зачастую противоречат другим. К тому же между тяготением галактики и массой видимого вещества в ней вообще нет однозначной связи. Поэтому большинство физиков считает, что законы тяготения у нас правильные, и, значит, темная материя реальна. Но это не непреложный факт, а лишь хорошо обоснованная гипотеза.
Не исключено, что темная материя — это всего лишь обычные космические объекты, просто слишком тусклые для телескопов: холодный газ, коричневые карлики и так далее. Правда, эта версия расходится с расчетами космологов. Те говорят, что после Большого взрыва не могло образоваться столько атомных ядер, чтобы хватило на темную материю. Но мы не можем быть абсолютно уверены в правильности этих расчетов.
Ну а если эти расчеты всё же верны, то темная материя состоит из неких еще не открытых частиц. У теоретиков много кандидатов на эту роль: вимпы, аксионы и так далее. Они могут незаметно существовать рядом с обычной материей, как существует нейтрино, например. Расширение Вселенной им в этом не мешает, как не мешает оно существованию обычного межзвездного газа.
Подробнее о поиске темной материи можно почитать в моей большой статье, написанной для Naked Science.
