關於暗物質本質的一個假說提到，一些暗物質可能具有自相互作用，這意味著獨特的粒子會與另一粒子產生輕微的相互作用。
圖為一位藝術家設想暗物質散落在全宇宙的情景（來源：蓋蒂圖片社）
星系團SMACS J0723.3-7327是詹姆斯·韋布空間望遠鏡（James Webb Space Telescope）正在進行各種引力透鏡測量的其中一組星系團。（來源：NASA）
自轉曲線
20世紀70年代，美國天文學家維拉·魯賓（Vera Rubin）憑藉觀測到星系內部恆星運動軌跡的現象，提出暗物質存在的第一個重大證據。簡而言之，很多星系旋轉得很快。如果把一個星系中我們可以看見的所有物質加起來，那完全沒有足夠的引力可以抓住在快速軌道上轉動的恆星。因而，必定存在我們看不見的物質，即暗物質。
同樣，由於自相互作用的暗物質聚集方式和無自相互作用的物質有所不同，這可能會改變自轉曲線（恆星在不同星系軌道上的速度曲線圖）。
星系翹曲
在數十億年的生命周期里，物質不斷地降落在臨近的星繫上。換句話說，每一個星系都是遨遊在物質的海洋中。物質包含常規物質和暗物質。當暗物質與自身相互作用時，星系中暗物質會稍微吸引一些常規物質（因為常規物質可以遊走於臨近的各種物質之間）。
而這會讓星系擁有兩個偏置核心：一個由常規物質組成，另一個由暗物質組成。偏置核心會引發星系潮汐擾動，甚至引發盤星系翹曲。未來對各星系進行更加精細的觀測，可能會揭露其中的翹曲情況，但只有自相互作用的暗物質能解釋翹曲的現象。
合併
當大型星系團合併時，天文學家通過研究星系殘骸，了解星系內部包含何物。例如，著名的子彈星系團顯示了兩個星系團合併所發生的情況：恆星和暗物質（由引力透鏡測量）完好無損地穿過彼此，然而所有星系團中的鬆散氣體在碰撞中心猛烈撞擊。
暗物質位於恆星系統邊緣的說法告訴我們，暗物質不總是自相互作用，否則，暗物質會和氣體一起被捲入碰撞中心。子彈星系團和其他像子彈星系團的星系團令天文學家們發現，人類能夠限制暗物質自相互作用的強度。如果觀測得當，更多觀測研究會得出更準確的限制條件，甚至是更加積極的證據，證明自相互作用的暗物質的確存在。
相關知識
在宇宙學中，暗物質（英語：Dark Matter）是指不與電磁力產生作用的物質，也就是不會吸收、反射或發出光。人們目前只能透過重力產生的效應得知，而且已經發現宇宙中有大量暗物質的存在。
現代天文學經由引力透鏡、宇宙中大尺度結構的形成、微波背景輻射等方法和理論來探測暗物質。而根據ΛCDM模型，由普朗克衛星探測的數據得到：整個宇宙的構成中，常規物質（即重子物質）占4.9%，而暗物質則占26.8%，還有68.3%是暗能量（質能等價）。[3][4][5]暗物質的存在可以解決大爆炸理論中的不自洽性（inconsistency），對結構形成也非常關鍵。暗物質很有可能是一種（或幾種）粒子物理標準模型以外的新粒子所構成。對暗物質（和暗能量）的研究是現代宇宙學和粒子物理的重要課題。
2015年11月，NASA噴射推進實驗室的科學家蓋瑞·普里茲奧（Gary Prézeau）以ΛCDM模型模擬銀河系內暗物質流過地球與木星等行星的情形，發現這會使該暗物質流的密度明顯上升（地球： { 10^{7}} 10^{7}倍、木星： { 10^{8}} 10^{8}倍），並呈現毛髮狀的向外輻射分布結構。
BY:Paul Sutter
FY:朱思穎Haily
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