因为星系是由数以亿计的恆星组成的，所以星系的光谱看起来与恆星的光谱相似。1937年，弗里茨·兹威基研究星系团的都卜勒位移之后，发现星系团中的星系移动速度比从可见光推断的质量所能束缚的速度要快得多。兹威基假设星系团中一定有许多非发光的物质，它们被称为暗物质。从他的发现之后，天文学家已经确定大部分的星系（和大部分的宇宙）是由暗物质组成的。然而，在2003年发现有4个星系（NGC 821、NGC 3379、NGC 4494、和NGC 4697）没有或几乎没有暗物质影响它们与它们所包含的恆星运动；暗物质缺乏的