در نواحي خارجي اغلب کهکشانها، سرعت ستارگان بيشتر از مقدار پيشبيني شده با توجه به جرم قابل مشاهدهي کهکشان است. مجموع جرم تمام بخشهاي قابل مشاهده مانند ستارهها و گازهاي داخلي، نميتواند به قدر کافي نيروي گرانش توليد کند تا اجرام را با چنين سرعتي در کهکشان نگه دارد، نتيجه آن است که بخشي از جرم کهکشان گم شده است.
اغلب اخترشناسان معتقدند که اين جرم گم شده، از جوهري نامرئي ساخته شده است، که به آن لقب ماده تاريک را دادهاند. ماده تاريک همچون هالهاي بزرگ اطراف هر کهکشان را احاطه کرده است. امکان ديگري هم وجود دارد و آن اين است که نيروي گرانش رفتاري غير منتظره را از خود نشان دهد که در آن صورت بايد به فکر اصلاح قوانين مکانيک نيوتن بود که در نظريهي MOND مطرح ميشود.
در کهکشان مارپيچي NGC 4736 هر چه از تراکم مرکز دورتر شويم سرعت چرخش نيز کمتر ميشود. در نگاه اول، منحني سرعت چرخش ستارهها نسبت به فاصله از مرکز درست مانند حالتي است که مادهي تاريک وجود نداشته باشد و هنگامي که شما از انبوه ستارگان مرکزي فاصله بگيريد، گرانش کم ميشود، بنابراين حرکت به دور مرکز نيز کم سرعتتر خواهد شد.
در بار اول، اندازه گيري هاي انجام شده تا فاصلهي 35000 سال نوري از مرکز کهکشان انجام شده بود و بنابر اين، دادهها براي نتيجه گيري کلي کافي نبود. بنابراين تيمي از اخترشناسان در لهستان، محاسبات گسترده و پيچيده تري انجام دادند .
آنها توانستهاند راهي پيدا کنند که منحني سرعت چرخش را از راهي ديگر به دست آورند و آن، اندازه گيري چگالي گاز هيدروژن در بخشهاي بيروني کهکشان است. بر طبق مدل رياضي آنها، ستارگان معمولي و گاز موجود در اين کهکشان ميتوانند تمام جرم موجود در4736 NGC را تامين کنند.
«جرگ ديمند»(Jürg Diemand) اخترفيزيکدان دانشگاه کاليفرنيا ميگويد:” اگر اين موضوع درست باشد، آنگاه بايد گفت که اين کهکشان حاوي مقدار کمي ماده تاريک است يا کاملا خالي از آن خواهد بود. اين موضوع بسيار شگفت انگيز است.”
او همچنين افزود:” روشهاي بسياري شامل مطالعه چگونگي حرکت کهکشانها درون خوشهها و محاسبات درخشندگي پس از انفجار بزرگ وجود دارد که همگي مدارکي از وجود ماده تاريک هستند.”
با اين وجود هنوز مشخص نيست که با توجه به نظريات کنوني، چطور ممکن است کهکشاني هالهي مادهي تاريک نداشته باشد و يا بدون اين که گسسته شود هالهي خود را از دست بدهد. در هر صورت براي اظهار نظر دقيقتر، به مشاهدات و محاسبات بيشتري نياز است.
