矮星系UGC5340正在毫无规律地形成恒星，这可能是由于与一个伴星的引力相互作用造成的。引力相互作用常常触发新的恒星形成，导致内部气体云的坍塌。矮星系的暗物质比例应该有很大的变化。科学家对宇宙有两种假设，它们都有极其充分的理由，但它们不一定是正确的。第一，支配宇宙的物理定律在任何时候、任何地点都是一样的。第二，宇宙诞生之初，几乎所有地方都具有相同的属性。我们对恒星、星系、气体、等离子体、尘埃以及所有形式的光所做的一整套观察，都与这两个假设相符，但我们不能肯定。
但是，即使受到同样的“规则”约束，并以同样的初始条件开始，也不一定意味着得到的一切都是相似的。宇宙是一个混乱的地方，充满了能够形成恒星的正常物质，暗物质，它有近140亿年的时间来进化。在我们可观测的宇宙中有2万亿星系左右，但它们并不都是一样的。为什么？
早期的宇宙充满了物质和辐射，温度很高，密度很大，以至于在最初的几秒钟内，所有的复合粒子都无法稳定地形成。随着宇宙冷却，反物质湮灭，复合粒子有机会形成并“存活”下来。最终，恒星和星系也会形成，这才是真正有趣的地方。想象一下宇宙在大爆炸后不久的最初阶段。它温度很高，密度大的，几乎是完全均匀的。无论从哪个角度看，它都充满了几乎相同数量的粒子和辐射，只是在0.003%的水平上有所变化。尽管宇宙内部的物质受到万有引力的支配，但辐射的强度阻止了密度过大的区域以任何实质性的方式增长。
但这种情况会随着时间的推移而改变，因为高温、稠密、均匀的宇宙也在膨胀和冷却。它的密度变小了，但更重要的是，它内部的辐射能量下降了，这意味着它在抵抗物质引力坍缩方面变得不那么强了。随着时间的推移，最初的密度会增长，积累足够的物质，就开始形成恒星和星系。
宇宙微波背景辐射中的冷波动（以蓝色显示）温度并不低，而热点（红色）温度也只是相对高。随着时间的推移，高密度区域将更有可能成长为恒星，星系和星团，而低密度区域将不太可能。最初，所有这些‘质量块’应该具有相同的暗物质与正常物质比率。这就是有趣的地方。年轻的，早期的星系，有着各种各样的质量。最小的恒星可能只有几十万个太阳质量，而最大的恒星则含有数万亿太阳的质量。在整个宇宙中，每一个星系开始时暗物质与正常物质的比例与其他星系相同：大约是5:1。
但事实并非如此。星系中最重要的事情是：它们形成恒星。只有普通物质才能形成恒星，因为只有普通物质才能与自身(通过碰撞)或辐射(通过各种类型的散射)相互作用。虽然正常物质和暗物质都会受到重力的作用，但只有正常物质才会受到其他基本力的作用。
它是宇宙中已知的速度最快的星系之一，以光速的百分之几的速度穿过它的星系团(并被剥离其气体):数千公里/秒。恒星的轨迹在它的尾迹中形成，而暗物质则继续与原始星系共存。因为正常物质对宇宙所有的力都有反应，而暗物质只经历引力，所以它们可以彼此分离。当恒星开始形成时，会发生两件不同寻常的事情，这两件事我们通常都认为是理所当然的：新恒星产生大量的辐射，特别是紫外线辐射，它可以与周围所有的正常物质(但不包括暗物质)相互作用。许多年轻的恒星会有很强的‘恒星风’，这能给它们周围的正常物质(但不是暗物质)提供大量的能量。
新恒星中质量最大的恒星最终会变成超新星，释放巨大的能量，而这些能量只能被正常物质吸收，而不是暗物质。虽然正常物质可以吸收大量的能量，但暗物质却不能。事实上，暗物质唯一应该发生的变化是它对重力势变化的响应，这是由正常物质分布的变化所驱动的。
海豚星座的ZwII96是一个星系合并的例子，位于大约5亿光年之外。恒星的形成是由这类事件触发的，它会消耗掉每个前身星系中的大量气体。注意相互作用星系之间的恒星流。需要记住的重要一点是，虽然引力同时影响正常物质和暗物质，但所有发生的非引力相互作用只影响正常物质。当恒星形成，燃烧它们的燃料，释放出能量，或者变成超新星，这些能量可以从恒星转移到周围环境的正常物质，但是这些能量都不会进入暗物质。
对于大型、大质量的星系，周围有太多的物质(包括正常物质和黑暗物质)，以至于即使是能量最大的天体，这些星系也能保留它们所有的正常物质。但当我们观察过去经历了大量恒星形成的较小星系时，只剩下暗物质。由于这些相互作用，大多数正常物质都能被排出。
而遥远的宿主星系类星体和活动星系核通常可以在可见光/红外成像光。当我们观察宇宙中质量较低的星系时，比如矮星系，我们看到的是它们剩下的部分。虽然它们可能都是在暗物质与正常物质的比例为5比1的情况下开始的，但即使是恒星形成的一个小插曲，也足以从它们身上驱逐出大量的正常物质。
整个矮星系Segue1和Segue3中只有大约1000颗恒星，它们的质量是60万个太阳。构成矮卫星Segue1的恒星在这里圈起来。如果新的研究是正确的，那么暗物质将遵循不同的分布，这取决于星系历史上恒星形成的方式。暗物质与正常物质的比值为600比1，是在偏向暗物质方向所见过的最大比值。但是，当大型星系相互作用、碰撞，或者仅仅是擦肩而过时，它们内部的正常物质和暗物质之间的平衡也会受到破坏。当星系快速穿过一个丰富的星系团时，它们会猛烈撞击星系间的气体。在足够高的速度下，这不仅能触发恒星形成，而且还能直接把气体带出正在运行的星系。当星系合并在一起时，大量的物质(即正常物质)可以加速和喷射；这些喷射流在许多不同波长的光中经常可见。相互作用的星系也相互施加潮汐力，导致一个(或两个)星系的内部气体被抽离。与此同时，拥有超大质量黑洞的活跃星系可以喷射出大量物质。
Hanny的Voorwerp于2011年被发现，是目前已知的20多个绿色发光气体的集合中的第一个，这些气体在邻近星系的外部延伸了数万光年。这种天体的进化版本可以创造出一个无暗物质的星系。所有这些方法都能够从星系中移除正常物质，并将暗物质的比例提高到正常物质的比例。但是，如果你很聪明，你可能已经意识到其他可能发生的事情：你应该能够形成暗物质含量低的星系，或者根本不包含暗物质。
为什么？因为当你把普通物质从星系中剥离出来，它就会变成它自己的实体。这种物质可以自引力，形成自己的矮星系，要么用标准的5比1的比例减少暗物质的数量，要么——如果正常物质和暗物质的分离是完美的——完全没有暗物质。也许是一个极具讽刺意味的转折，一个没有暗物质的星系的发现将从经验上证明暗物质的存在。只有当两种物质(正常物质和黑暗物质)遵循不同的规则时，你才能产生一个没有暗物质的星系。
NGC3561A和NGC3561B发生了碰撞，产生了巨大的恒星尾巴、羽状物，甚至可能是“喷射物”，这些物质正在凝聚，形成微小的“新”星系。炽热的年轻恒星在正在发生‘返老还童’的恒星形成的地方发出蓝光。诸如星系之间的作用力可以撕裂恒星、行星，甚至整个星系。当然，最大的问题是，没有暗物质的星系在哪里？因为它们只在包含更大、更大质量星系的环境中形成，所以它们可能活不了多久。大多数星系的相互作用和合并都发生在很久以前的宇宙过去，数十亿年前的今天。一旦一个大星系把这些没有暗物质的星系拉回来，它们就会停止存在。
与此同时，它们又难以被发现，因为它们本质上是微弱的，并且包含相对较少的恒星。如果没有暗物质，你永远也找不到类似银河系的星系；只有像侏儒一样的小星系才有这种可能性。如果这些没有暗物质的小矮星中的大多数形成于大约80亿到90亿年前，那么今天可能就没有剩下任何暗物质了。
整个蜻蜓场，大约11平方度，以NGC1052为中心。放大图显示了NGC1052的环境，插图中突出显示了NGC1052-df2。但也有可能!我们的天文技术刚刚发展到可以识别没有暗物质的星系的程度。在一个极具争议却又迷人的论断中，有两个星系，NGC1052-DF2和NGC1052-DF4，是无暗物质的星系。
然而，在我们确定之前，还必须进行更多的观察。很难确定这些星系的确切距离，也很难测量它们内部的质量分布，因为它们既小又远：大约在4000万到7000万光年之间。如果更近的估计是正确的，并且暗物质的分布是核状的(而不是尖状的)，那么这些可能只是普通的矮星系，拥有完全相同数量的暗物质。
矮星系NGC5477是众多不规则矮星系之一。蓝色区域表示新恒星的形成，但许多这样的星系在数十亿年里没有形成新恒星。如果暗物质的概念是正确的，那么一些矮星，特别是在合并后星系附近的矮星，应该是无暗物质的。然而，对暗物质的最终检验并不是一两个星系的性质。无论这些星系是普通矮星系还是我们第一个无暗物质星系的例子都不是重点。关键是，目前有数千亿个矮星系，它们几乎无法被探测。当我们到达那里，特别是在遥远的宇宙和后相互作用的环境中，我们完全可以期待真正找到这个尚未确认的星系群。
如果暗物质是真实存在的，那么它必须与正常物质分离，这是双向的。我们已经发现了暗物质丰富的星系，以及孤立的星系间等离子体。但是没有暗物质的星系呢?他们可能就在附近，这就是为什么每个人都这么兴奋!
科学家如何通过试验来寻找暗物质？已经发现了哪些证据？
这个没有暗物质的星系背后有什么不为人知的故事？