1。フラット回転曲線：
* 予想される動作： ニュートンの重力によると、銀河中の星とガスの軌道速度は、銀河中心からの距離が増加すると減少するはずです。これは、重力が距離とともに減少するため、軌道速度は距離の逆平方根として落ちるはずです。
* 観察された行動： ただし、観察結果は、銀河中心からの距離であっても、銀河回転曲線が驚くほど平らなままであることを示しています。 これは、目に見える物質のみに基づいて、星とガスが予想よりもはるかに速く周回することを意味します。
2。光度と質量の不一致：
* 予想される動作： 銀河（星、ガス、粉塵）の目に見える物質のみを考慮する場合、質量分布は光度分布と密接に一致するはずです。 これは、銀河のより明るい領域も最も大規模であるべきだからです。
* 観察された行動： ただし、観測された平らな回転曲線は、銀河に目に見える物質のみが説明できるよりもはるかに多くの質量が含まれている必要があることを示しています。この輝度と質量の間のこの矛盾は、大量の目に見えない物質の存在である暗黒物質を示唆しています。
3。拡張ハロー：
* 予想される動作： 暗黒物質が銀河の中央領域に集中している場合、ある時点で回転曲線が減少し始めると予想されます。
* 観察された行動： 回転曲線が平らなままであるという事実は、暗黒物質が可視銀河の周りのはるかに大きい拡張ハローに分布していることを示唆しています。このハローは、目に見える銀河自体よりもはるかに大きいと考えられています。
要約： 銀河の平らな回転曲線は、光度と質量の矛盾とともに、目に見える銀河の周りの大きな拡張ハローにかなりの量の暗黒物質が存在することを強く示唆しています。この暗黒物質は、銀河の外側領域で観測された高い星とガスの高い速度を説明するために必要な余分な重力プルを提供します。
