是有为数可观的质量不仅是远离星系的中心，而且在质量对光度的比率上，发光率也很低。这些额外的质量被天文学家建议归结为在星系晕内的暗物质，早在40多年前弗里茨·兹威基研究星系团时就已经假设这样的物质存在了。如今有大量的观测证据指出冷暗物质的存在，而其存在是宇宙学Lambda-CDM model的主要特色之一。
更进一步的研究.在说服人们相信暗物质的存在曾是很重要的论述，而目前在星系自转曲线的工作中提供了一些巨大的挑战。在1990年代，对低表面亮度星系（LSB）的星系自转曲线和塔利-费舍