暗物质是宇宙中理论上存在的一种不可见物质，可能是宇宙物质的的主要组成部分，但并不是构成可见天体的任何一种目前已知的物质。

1922年，天文学家卡普坦最先提出“暗物质”可能存在的说法，但当时没有证据证明暗物质的存在。人们对暗物质的起源以及其他等等都是了解也不多。但是研究，不过暗物质仍是目前物理学和天体物理学一直无法解决的谜团。

暗物质有可能是宇宙物质的主要组成部分，科学家通过推算暗物质和暗能量占有宇宙总质量的大部分，它比宇宙中所有可以看到的星系，星团，恒星，各种行星加起来的总质量还要多。而我们想要探索宇宙，暗物质显然是必须面对的一个问题，接下来我们来谈论一下关于暗物质的事。

尽管到目前为止，科学家仍然没有关于暗物质的直接观测证据，但已经发现了大量的间接证据可以表明暗物质的存在。

一、星系自转曲线的矛盾

按照牛顿的经典力学来分析，在一个星系当中，更靠近质心的恒星，其运动的速度应该是大于外层的恒星的，因为越靠近中心，就越需要更大的速度来克服引力的吸引。

然而在1959年，美国的天文学家薇拉·鲁宾在观测螺旋星系M33时，发现了它的转动不遵循牛顿力学，理论上讲，星系的自转曲线应该符合下图中的虚线：距离中心天体的距离越远，平均轨道速度应该会按照质量的分布进行递减。

而实际观测到的数据则是图中的实线，这就说明：内层的恒星运动速度和外层的运动速度几乎是一致的。

这也意味着星系的实际质量或许远比我们看到的要多，于是她和她的同事推测：

星系的大部分质量或许存在于暗物质当中，并且暗物质存在的范围要远远大于星系最外层的可见部分。

二、对星系和星系团质量的观测

在天文方面，科学家通常会使用三种方法来计算得出星系的总质量。