1933年F.Zwicky利用光谱红移测量了后发座星系团中各个星系相对于星系团的运动速度。发现它们的速度弥散度太高，对应的质光比在100以上。因此星系团中应该存在大量的不可见物质，这开启了现代暗物质研究。之后陆续有支持暗物质存在的研究结果出现，1970年V.C.Rubin和W.K.Ford对仙女座大星云中星体旋转速度开展了高精度的光谱测量，探测到了远离星系核区域的外围星体绕星系旋转速度和距离的关系。观测结果表明在相当大的范围内星系外围的星体的速度是恒定的。这意味着或者牛顿引力定律是不正确的，或者星系中有大量的不可见物质并不分布在星系核心区，并且其质量远大于发光星体的质量总和。由此开始，星系及星系团中暗物质存在这一假说逐渐被天文学界广泛接受。
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