星系，被认为是由可见物质——恒星、行星和尘埃——以及暗物质所组成的。暗物质是一种占据了宇宙大部分质量却不可见的物质。尽管科学家不知道它们究竟是什么，但我们可以观测到暗物质的引力对普通物质所施加的影响。
然而，在距离地球6500万光年之外，有一个不寻常的星系，挑战了我们过去对星系形成的认知。这个昏暗而弥散的星系被称为NGC1052-DF2，包含了质量约为2亿倍太阳质量的恒星，以及微不足道的气体和尘埃。在一篇刚发表在《自然》的论文中，来自耶鲁大学的天文学家Pieter van Dokkum和他的同事发现，该星系的所有质量都来自可见物质！
根据已建立的星系形成理论，大质量的暗物质团块会首先吸引周围明亮的物质，为星系的形成播下种子。换句话说，如果没有暗物质，也就不会有星系。跟银河系差不多大小的星系所包含的暗物质要比星系内所有的恒星加起来还要重30倍。基于先前对其它相似星系的研究，天文学家预期NGC 1052–DF2包含的暗物质应该要比恒星至少多出400倍。但新的研究却表明，你所看到的便是所有。
天文学家在2000年的时候首次发现该星系，之后在蜻蜓长焦镜阵进行的观察中揭示了更多的细节，吸引了Van Dokkum和他的团队的关注。在进一步的研究中，天文学家利用SDSS、哈勃太空望远镜和凯克天文台发现了一大群亮点。研究人员相信这些点很可能是由恒星组成的球状星团。通过测量它们的运动，天文学家可以计算出包含在它们轨道内的物质的质量。结果表明，暗物质要么非常的稀少，要么完全没有。
要诠释这究竟意味着什么并不容易，但有一点是肯定的，那些试图替代暗物质的理论在解释这个天体时遇到了困难。过去，虽然有许多观测证据都指向了暗物质应该大量存在于宇宙之中，但仍然有许多理论家试图提出不需要暗物质的新的引力理论来解释宇宙的运行规律。例如，1981年，Moti Milgrom提出了修正牛顿引力理论（MoND），以及近几年备受关注的涌现引力（emergent gravity）等。
这些理论认为，在不同的星系尺度下，引力的运作方式也会相应变化，而不是假定宇宙中存在着不可见的物质。但如果这些理论是对的，那么所有的星系都应该服从这些引力定律，看起来就好像真的包含了暗物质一样，没有例外。而这项最新研究反驳了这些理论，为暗物质的存在提供了进一步的证据。但如果暗物质是真实存在的，那么科学家依然需要解释NGC 1052–DF2内的暗物质是如何被分离的。
Van Dokkum和他的同事设想了几个可能性，但都无法完全解决所有问题。例如，或许是邻近星系的引力场太大，将暗物质吸引过去。又或许是当两个星系合并时，星系间的气体会相互碰撞，而暗物质会在没有任何相互作用下穿过。这就允许气体在没有暗物质团块的情况下也能形成恒星。但是，天文学家并没有在该星系中发现通常会伴随这个过程产生的特征。
接下来，天文学家需要等待的是利用再一次被延迟发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜做进一步的观测。希望能通过追踪恒星的轨道来测量星系的质量，而不仅仅只是利用明亮球状星团的运动。如果天文学家最终发现，在缺乏暗物质的情况下，星系也能够诞生，那么我们就需要重新思考：什么是星系？