Temnou hmotu nelze pozorovat přímo, astronomové však mohou zkoumat její gravitační vliv na okolí. Podařilo se jim tak objevit dvě galaxie, u kterých se zdá, že temnou hmotu téměř neobsahují. Obě tyto galaxie mají jedno společné, jejich hvězdy obíhají centrum svých galaxií relativně pomalu a také podobnou rychlostí, což podle vědců poukazuje na malý prostor pro jinou hmotu než tu viditelnou.
Právě rychlost rotace hvězd v galaxiích je hlavním argumentem pro existenci temné hmoty, které je ve vesmíru až 5x více než nám známé, běžně pozorovatelné hmoty. Galaxie obecně rotují příliš rychle na to, aby je viditelná hmota dokázala svou gravitací udržet pohromadě. Vědci proto přišli s konceptem temné hmoty, která zvyšuje hmotnost galaxií a umožňuje tak rychlejší pohyb jejích hvězd. Hned dvě galaxie (NGC 1052-DF2 a NGC 1052-DF4) vykazují příliš pomalý pohyb svých hvězd. Pohybují se podobně, jako by vědci očekávali u galaxií bez temné hmoty. Tento fakt lze vysvětlit několika příčinami: