前不久，新聞提到科學家發現了一個暗星系，雖然我們沒有辦法直接觀測到它，卻可以透過重力透鏡的作用，知道那個地方有一個星系。（見上圖）

暗星系主要是由暗物質所構成。但是，什麼是暗物質，科學家卻還不清楚。 

照中文維基百科的定義，「暗物質是指那些不發射任何光及電磁輻射的物質，人們目前只能通過引力產生的效應得知宇宙中有大量暗物質的存在。」 

所謂「引力產生的效應」，大致上有兩種形態。 

第一種形態是我們觀察星系的旋轉時，發現它的速度與質量不相稱。如果星系旋轉的速度這麼快，那麼它所含的物質質量必然遠大於我們觀察所得的量。因此可以推論得知，星系中必然隱藏著某種我們看不到的物質。那就是暗物質。 

第二種形態，是光線行經一個大質量物體時，會受到該物體重力的牽引而扭曲，也就是會產生重力透鏡的作用。因為觀察到重力透鏡作用，卻找不到相對應的大質量天體，因此可以推斷在那個位置上有大量的暗物質。

上圖就是哈伯望遠鏡拍攝到的一張重力透鏡照片，顯示出一個由暗物質所構成的暗星系，它的重力使後方星系的影像出現重覆的現象。照片中可看出似乎有個圍繞著 CL0024+17 中心的物質存在，然而卻並沒有一般物質的相應體。 

科學家相信，這個星系的周圍可能存在著一個暗物質環，直徑大約有 500萬光年。照片中所看到的暗藍色環狀，是用數位疊加的方式加上去的。 

科學家認為，這個暗物質環是大約 10 億年前 CL0024+17 星系團和另一個星系團碰撞時所產生的，就如同朝著池塘丟一顆石頭所形成的環狀水波一般。  

科學家估計，宇宙中一般物質只占了 4%，而暗物質占了 23%。那麼剩下的 73% 呢？科學家叫它作暗能量。暗能量的問題要另外來談，現在只談暗物質。 

其實，暗物質和暗能量都還只是科學家的假說，並沒有確鑿的證據證明它的存在，所以前文維基百科的定義就嫌簡略和武斷。

英文版 Wikipedia 的定義是這樣的：“Dark matter refers to hypothetical matter of unknown composition that does not emit or reflect enough electromagnetic radiation to be observed directly, but whose presence can be inferred from gravitational effects on visible matter.” 

依據這個定義，我們得到幾個概念：
1.  暗物質是一種假設性的物質
2.  現在還不知道暗物質的成份
3.  不會發射或反射足以直接觀測的電磁輻射（包括光）
4.  可以用對可見物質的重力效應來推定它的存在 

這就比中文的定義嚴謹多了。

2005 年 2 月，一個英國團隊宣稱他們找到第一個暗星系。這個暗星系是怎麼找到的呢？它是用無線電波段來找到的，但不是直接用無線電波找到暗物質。

科學家利用氫原子 21 公分波段的無線電波發現了這個星系，觀測到的氫原子質量高達太陽質量的 1 億倍。不過，再藉由星系本身的旋轉速度觀察，這些天文學家認為，這個星系的質量應該比氫原子總質量還大 1,000 倍以上。這意味著，這個星系中隱藏了大量的暗物質。由於這個星系中找不到（由一般物質所形成的）恆星，所以它是一個暗星系。

這個星系叫作 VIRGOHI21，其中 VIRGO 代表它在處女座方向，HI 代表中性氫原子，21 代表氫原子 21 公分譜線。這個星系距離地球約 5,000 萬光年，如果它是一個普通星系，那麼它應該相當明亮，連一般業餘用的望遠鏡都能看到。