Dada a nossa suposição de que o universo é exatamente plano, o problema da massa faltante reside no fato de não haver matéria observável suficiente para que, na cosmologia newtoniana, a energia de ligação gravitacional possa equilibrar exatamente a energia cinética, resultando em energia total zero, como exigido para um universo plano. Alguns físicos argumentam que, na relatividade geral, a energia potencial gravitacional é representada apenas pelo termo de curvatura. No entanto, não está claro se a curvatura pode equilibrar o termo de energia de repouso, muito maior, E = ^mc² .

A massa visível (luminosa) representa apenas cerca de 4 a 5% da massa necessária. O estudo das curvas de rotação de galáxias e aglomerados de galáxias revela uma massa invisível (chamada matéria escura ) contida no interior das galáxias e aglomerados, que corresponde a cerca de 5 a 6 vezes a massa da matéria visível.

A teoria cosmológica atual explica o equilíbrio da massa faltante pela energia escura , também conhecida como energia do vácuo ou constante cosmológica .

Uma fonte alternativa para a massa faltante é a possível existência de mais matéria escura entre as galáxias e aglomerados, no meio intergaláctico. Essa matéria não pode ser detectada pela análise da curva de rotação. A matéria distribuída fora da esfera que envolve uma galáxia não pode afetar seus movimentos internos.

Presume-se que o meio intergaláctico seja constituído por estruturas filamentosas visíveis, formadas por plasma de hidrogênio ionizado, que circundam grandes volumes vazios chamados de vazios. Se esses vazios contivessem matéria escura, ainda assim pareceriam vazios. Consideramos plausível que o meio intergaláctico contenha cerca de três vezes a densidade de matéria visível e escura encontrada em galáxias e aglomerados.

Essa quantidade de matéria escura pode fechar o universo e explicar sua planicidade. Mas não explica a aparente aceleração da expansão observada em supernovas do tipo Ia. Isso pode ser um artefato da suposição de que elas são "velas padrão" perfeitas.

Evidências recentes sugerem que as supernovas distantes do tipo 1a pertencem a uma população diferente daquelas próximas.

Dado que existe matéria escura invisível dentro de galáxias e aglomerados de galáxias gravitacionalmente ligados, numa quantidade entre 5 e 6 vezes maior que a matéria luminosa visível, parece claro que também existe alguma matéria escura no meio intergaláctico. Existem várias maneiras de estimar a quantidade de matéria escura intergaláctica.

1. Poderíamos trabalhar por comparação com a matéria escura dentro das galáxias. Presumivelmente, ela escapou da captura por objetos luminosos, por exemplo, por acreção em suas superfícies. Isso depende de um equilíbrio entre os ventos estelares ou a pressão da radiação que empurram a matéria para longe e a atração gravitacional dos objetos.

2. Podemos calcular a profundidade dos poços de potencial gravitacional de objetos dentro das galáxias e compará-la com a temperatura estimada da matéria escura. O fator de Boltzmann
   e ^-E/kT mostrará então como a equipartição de energia distribuiu a matéria em níveis de energia suficientemente altos para escapar da captura pelos objetos.

3. Em comparação, a profundidade dos poços gravitacionais das galáxias e aglomerados determinará a densidade da matéria escura intergaláctica, dependendo da temperatura assumida para o meio intergaláctico.

4. Em uma primeira aproximação, se os poços de potencial e as temperaturas forem semelhantes, esperaríamos uma proporção similar de cerca de 5 vezes mais matéria escura no meio intergaláctico do que a soma da matéria visível e escura dentro das galáxias e aglomerados. Isso é mais do que suficiente para suprir a massa faltante. Metade dessa quantidade já seria suficiente.

5. Uma simulação computacional da movimentação da matéria escura dentro de galáxias e aglomerados poderia então ser executada para a matéria externa.

6. Os objetos estelares e galácticos visíveis possuem entropia negativa significativa, resultado do nosso processo de criação cósmica . Podemos calcular a entropia negativa total. A segunda lei da termodinâmica afirma que uma quantidade igual ou maior de entropia positiva deve ter sido removida dos bolsões locais de baixa entropia. Presume-se que a entropia positiva esteja na energia irradiada e na matéria transportada por convecção. O campo de radiação é conhecido. Podemos calcular quanta matéria intergaláctica seria necessária para conter a entropia positiva exigida pela segunda lei?