最令人信服的關(guān)于暗物質(zhì)存在的證據(jù)莫過(guò)于子彈星系了。這是兩個(gè)正在碰撞的星系團(tuán)構(gòu)成的系統(tǒng)，在背景的可見(jiàn)光圖像中可以看到很多成員星系。覆蓋在背景圖像上的紅色表示大部分正常物質(zhì)（高溫X射線發(fā)射氣體）的分布，藍(lán)色表示大部分星系團(tuán)質(zhì)量（利用引力透鏡測(cè)得）的分布。紅色X射線氣體與藍(lán)色星系團(tuán)質(zhì)量分布之間的差異顯示出令人驚異的兩個(gè)星系團(tuán)中正常物質(zhì)與暗物質(zhì)之間的不同。圖中右側(cè)的子彈形紅色團(tuán)塊是一個(gè)星系團(tuán)的高溫氣體，在碰撞中它正穿越另一個(gè)星系團(tuán)的熱氣體。兩團(tuán)氣體都因引力拖曳而減速，這與碰撞中的空氣阻力類(lèi)似。作為對(duì)比，暗物質(zhì)（藍(lán)色）并沒(méi)有因碰撞而減速——顯然——暗物質(zhì)既不直接與其自身也不與氣體發(fā)生除引力外的作用。這是激動(dòng)人心的證據(jù)，毫無(wú)疑問(wèn)地證明了星系團(tuán)中的絕大多數(shù)物質(zhì)都是暗物質(zhì)，與正常物質(zhì)很不一樣。

碰撞后，被俘獲的恒星來(lái)回振蕩形成殼層，就好像當(dāng)我們向池塘中扔一塊石子后，水面會(huì)形成漣漪一樣。了比氫和氦重的元素的豐度。

旋渦星系形成的理論還包括暗物質(zhì)暈的成團(tuán)過(guò)程。在早期宇宙，星系的主要成分是暗物質(zhì)和氣體，沒(méi)有太多恒星。通過(guò)吸積更小的星系，一個(gè)旋渦星系“候選體”的質(zhì)量變得越來(lái)越大，絕大部分的暗物質(zhì)都聚集在星系外圍的暈中。而氣體的情況則不同，氣體收縮的速度更快，因此開(kāi)始以更快的速度自轉(zhuǎn)，就好像滑冰運(yùn)動(dòng)員收回手臂會(huì)旋轉(zhuǎn)得更快一樣。最后氣體聚集成為快速旋轉(zhuǎn)的薄盤(pán)。

造成星系盤(pán)收縮停止的原因仍是個(gè)謎，盤(pán)星系形成的計(jì)算機(jī)模擬也不能完全重現(xiàn)這些盤(pán)星系的自轉(zhuǎn)速度和大小。有理由相信，來(lái)自明亮的新形成恒星的輻射，或者是幾乎每個(gè)星系中心都有的超大質(zhì)量黑洞使得盤(pán)的收縮速度減慢，并因此調(diào)節(jié)了星系形成的過(guò)程。還有證據(jù)表明，暗物質(zhì)暈對(duì)星系施加了額外的“拉力”，從而阻止了盤(pán)的進(jìn)一步收縮。也許在這個(gè)時(shí)段，星系碰撞和并合過(guò)程已經(jīng)開(kāi)始起到重要的作用，為星系提供了“新”的氣體恒星和暗物質(zhì)。

橢圓星系的演化按照傳統(tǒng)觀點(diǎn)，橢圓星系中的恒星形成在其誕生之初的星暴后就已經(jīng)停止，其光芒僅來(lái)自日益年老的恒星。在典型大橢圓星系的外圍區(qū)域，都有延展的球狀星團(tuán)系統(tǒng)。

由于缺乏新星形成，只有年老的星族，最初天文學(xué)家認(rèn)為橢圓星系的形成時(shí)間要比旋渦星系早。然而，最近在一些橢圓星系中觀測(cè)到年輕的藍(lán)色星團(tuán)和其他結(jié)構(gòu)，都能用星系碰撞理論來(lái)解釋。并合假說(shuō)預(yù)言，任何兩個(gè)質(zhì)量相當(dāng)?shù)男窍?，無(wú)論它們是什么類(lèi)型的，在經(jīng)過(guò)碰撞并合的長(zhǎng)期過(guò)程后，產(chǎn)物都是一個(gè)橢圓星系。