天文學的觀測表明， 宇宙中有大量的暗物質， 特別是存在大量的非重子物質的暗物質。 據天文學觀測估計， 宇宙的總品質中，
宇宙中的某些地方沒有任何暗物質和可見物質， 而它們在另外一些地方卻異常密集:暗物質聚集在一起， 星系則掛靠在暗物質上， 就像掛在鉤子上的畫。
暗物質暈的密度分佈應該在核區出現陡增， 也就是說隨著到中心距離的減小， 其密度應該急劇升高， 但是這與我們觀測到的許多自引力系統的中心區域明顯不符。 正如在引力透鏡研究中觀測到的， 星系團的核心密度就要低於由大品質暗物質暈模型計算出來的結果。 普通旋渦星系其核心區域的暗物質比預期的就更少了， 同樣的情況也出現在一些低表面亮度星系中。 矮星系， 例如銀河系的伴星系玉夫星系和天龍星系， 則具有與理論形成鮮明對比的均勻密度中心。 流體動力學模擬出來的星系盤其尺度和角動量都小於觀測到的結果。
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