Mencionamos ya la importancia que tiene para diseñar un modelo satisfactorio del universo, conocer el valor de la masa total de materia que existe en el espacio.

El valor de la expansión o de la contracción del universo depende de su contenido de materia. Si la masa resulta mayor que cierta cantidad, denominada densidad crítica, las fuerzas gravitatorias primero amortiguarán y luego detendrán eventualmente la expansión. El universo se comprimirá en sí mismo hasta alcanzar un estado compacto y reiniciará, tal vez, un nuevo ciclo de expansión. En cambio, si el universo tiene una masa menor que ese valor, se expandirá para siempre.

En la actualidad, la densidad de materia detectada, tanto la materia que brilla, como la que refleja la luz y la que absorbe la luz, es un 20% menor que la densidad que cerraría el universo. Sin embargo, los astrónomos sospechan que una cierta cantidad de materia podría estar oculta de diferentes maneras. Parte puede estar encerrada en agujeros negros o bien suceder, simplemente, que las estimaciones están afectadas por graves errores.

Otra idea es que la materia oscura no sería detectable por medio de la luz visible, pero sí en otras longitudes de onda (por ejemplo: infrarrojas)

Se sostiene también que la masa no detectada se halla en ciertos astros llamados enanas marrones. Son cuerpos que no llegan a ser estrellas (serían equivalentes a los planetas en el sentido que no tienen luz propia) ya que la cantidad de materia que las componen no es suficiente para elevar la temperatura de su núcleo y producir la fusión de hidrógeno en helio. Simplemente, esto hace que no sean visibles.

Se ha sugerido que las enanas marrones prodrían constituir halos invisbles rodeando a las galaxias. Esta idea ha sido introducida para tratar de explicar los movimientos de objetos ubicados en los alrededores de las galaxias, ya que ellos indican la presencia de masas, que serían cuerpos celestes imposibles de detectar con las técnicas actuales de observación.