在宇宙的遥远天体之间，可见天体的引力作用并不能解释天文学家所看到的一切，如果只有这些天体的引力，各个星系应该处于分崩离析的状态，因此在各个星系之间，应该还存在把它们联接在一起的物质，这种理论中的物质称为“暗物质”。我们看不见它们，但它们确实在星系间起着作用。在宇宙中，正是那些我们看不见的暗物质将各个星系联接在一起。目前人们并不了解这些谜一般的宇宙物质是如何构成的，但有理论提出，大质量弱相互作用粒子(简称WIMP)是暗物质最有希望的候选者，这是一种尚处于理论阶段的粒子。在更大的距离尺度上，宇宙还在加速扩张，目前认为这与神秘的暗能量有关。目前的理论估计，宇宙的73%为暗能量，23%为暗物质，而只有4%是我们已知的可见物质。

阿尔法磁谱仪（又译反物质太空磁谱仪，简称AMS）于2011年被放置到国际空间站（ISS）

虽然天文望远镜无法探测到大质量弱相互作用粒子，但2011年放置在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(又译反物质太空磁谱仪，简称AMS)很有希望通过间接的方法来确认WIMP是否存在，并描述它的性质。

AMS重达7吨，拥有一个巨大的特制超导磁铁，能使落在它上面的粒子轨迹发生弯曲。粒子的弯曲轨迹显示了它的电荷，再通过一系列的探测器对粒子的质量、速度和能量等进行分析，便能准确知道捕获的是什么粒子。AMS包括如下几个探测器：穿越辐射探测器（Transition Radiation Detector）能检测高能粒子的速度；硅追踪器（Silicon Trackers）用于追踪粒子的运动轨迹，轨迹的弯曲程度显示了粒子的电荷；永磁铁（Permanent Magnet）是阿尔法磁谱仪的核心部件，能令粒子轨迹弯曲；飞行时间计算器（Time-of-flight Counters）能计算低能粒子的速度；星体追踪器（Star Trackers）能扫描星域，以确定阿尔法磁谱仪在太空中的朝向；切伦科夫探测器（Cerenkov Detector）可精确计算快速通过的粒子速度；电磁量能器（Electromagnetic Calorimeter）用于计算影响粒子运行所需的能量；反符合计数器（Anti-coincidence Counter）可将干扰粒子过滤出去。

丁肇中教授（Nobel prize winner Samuel Ting）称，AMS运行的最初18个月中，已经探测了250亿次粒子事件，有近80亿次是快速运动的电子与正电子。有六个分析小组在对数据结果进行分析。在这些粒子事件中，理论上，大质量弱相互作用粒子的碰撞和湮灭会产生大量电子和正电子。通过测定二者的比例，以及在能量谱上的行为变化，或许能找到研究暗物质问题的途径。

芝加哥大学卡弗里宇宙学研究所Michael Turner教授说：“在对正电子和电子的观测中，如果发现二者比例突然上升然后急剧下降，那就是星系中暗物质湮灭的关键标志。在能量体系中也要考虑是否具有各向异性？正电子是从固定的某个方向还是从所有方向出现？暗物质应该无所不在。因此如果我们发现正电子从某个特定的方向发出，就意味着该信号是来自像脉冲星(一种中子星)一类的天体，而不是暗物质”。据悉，此次AMS的数据涉及的是0.5至350GeV质量范围内的正电子—电子比例。这一范围已经是其他实验中，科学家认为可能发现暗物质的上限。理论上，WIMP的质量大约在质子质量的30、40和300倍之间，即在30至大约1000GeV之间。大型强子对撞机能够制造这样质量的粒子，AMS能探测到这样质量的粒子湮灭，位于深地底的探测器对这样质量的粒子也非常敏感。如果非常幸运的话，人们也许能同时获得有关暗物质的三个特征信号：观测粒子湮灭、直接探测粒子、用大型强子对撞机制造粒子。