最令人信服的關(guān)于暗物質(zhì)存在的證據(jù)莫過于子彈星系了。這是兩個正在碰撞的星系團構(gòu)成的系統(tǒng)，在背景的可見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，藍色表示大部分星系團質(zhì)量（利用引力透鏡測得）的分布。紅色X射線氣體與藍色星系團質(zhì)量分布之間的差異顯示出令人驚異的兩個星系團中正常物質(zhì)與暗物質(zhì)之間的不同。圖中右側(cè)的子彈形紅色團塊是一個星系團的高溫氣體，在碰撞中它正穿越另一個星系團的熱氣體。兩團氣體都因引力拖曳而減速，這與碰撞中的空氣阻力類似。作為對比，暗物質(zhì)（藍色）并沒有因碰撞而減速——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。這是激動人心的證據(jù)，毫無疑問地證明了星系團中的絕大多數(shù)物質(zhì)都是暗物質(zhì)，與正常物質(zhì)很不一樣。

碰撞后，被俘獲的恒星來回振蕩形成殼層，就好像當我們向池塘中扔一塊石子后，水面會形成漣漪一樣。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)暈的成團過程。在早期宇宙，星系的主要成分是暗物質(zhì)和氣體，沒有太多恒星。通過吸積更小的星系，一個旋渦星系“候選體”的質(zhì)量變得越來越大，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，因此開始以更快的速度自轉(zhuǎn)，就好像滑冰運動員收回手臂會旋轉(zhuǎn)得更快一樣。最后氣體聚集成為快速旋轉(zhuǎn)的薄盤。

造成星系盤收縮停止的原因仍是個謎，盤星系形成的計算機模擬也不能完全重現(xiàn)這些盤星系的自轉(zhuǎn)速度和大小。有理由相信，來自明亮的新形成恒星的輻射，或者是幾乎每個星系中心都有的超大質(zhì)量黑洞使得盤的收縮速度減慢，并因此調(diào)節(jié)了星系形成的過程。還有證據(jù)表明，暗物質(zhì)暈對星系施加了額外的“拉力”，從而阻止了盤的進一步收縮。也許在這個時段，星系碰撞和并合過程已經(jīng)開始起到重要的作用，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，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)家認為橢圓星系的形成時間要比旋渦星系早。然而，最近在一些橢圓星系中觀測到年輕的藍色星團和其他結(jié)構(gòu)，都能用星系碰撞理論來解釋。并合假說預(yù)言，任何兩個質(zhì)量相當?shù)男窍?，無論它們是什么類型的，在經(jīng)過碰撞并合的長期過程后，產(chǎn)物都是一個橢圓星系。