Pimeä galaksi on pimeän aineen klusteri, jota ei voida havaita visuaalisesti, koska aine ei hajota tai säteile näkyvää valoa. Fyysikot ja tähtitieteilijät olettivat tällaisten galaksien läsnäolon, ja he uskoivat, että näiden ilmiöiden esiintyminen oli kriittinen osa joitain maailmankaikkeuden luonnetta selittäviä teorioita. Niiden jäljittäminen osoittautui ongelmaksi niiden näkymättömän luonteensa vuoksi, mutta kansainvälinen tiimi onnistui vuonna 2005 tunnistamaan sellaisen radioteleskoopin avulla. Tämä löytö oli merkittävä kehitys astrofysiikan alalla.
Teoreetikkojen mukaan suuri osa maailmankaikkeudesta koostuu itse asiassa pimeästä aineesta, joka voi luoda painovoimaisesti sidottuja galakseja, jotka houkuttelevat vähitellen enemmän ainetta ajan myötä. Jossain vaiheessa ne pääsisivät teoreettisesti käännekohtaan, synnyttäen tähtiä ja muita esineitä luodakseen täysimittaisen galaksin. Epätavallisen nuorten tähtien galakseja koskeva tutkimus tukee tätä teoriaa; tutkijat epäilevät, että nämä galaksit ovat olleet olemassa miljardeja vuosia pimeän aineen muodossa.
Kaasujen ja aineen kerääminen pimeässä galaksissa voi edelleen vaikuttaa ympäröiviin esineisiin, mikä on yksi tapa havaita yksi. Pimeitä galakseja etsivät tutkijat ovat etsineet näkyviä galakseja, jotka käyttäytyvät epänormaalisti, kuten gravitaatiovoima, joka saattaa vaikuttaa niiden muotoon ja kokoon. Toinen tapa etsiä näitä vaikeasti havaittavia ilmiöitä sisältää merkkivalojen etsiminen radioteleskoopilla. Vaikka tumma galaksi ei näy näkyvässä spektrissä, sen sisältämät kaasut voivat lähettää radioaaltoja, jotka pettävät sen läsnäolon.
Sen lisäksi, että pimeä galaksi on yleisesti kosmologisesti kiinnostava kohde, se on tärkeä teoria ja löytö fyysikoille. Teoreetikot uskoivat, että niiden oli oltava olemassa, koska he tukivat yleisimmin uskottavaa mallia siitä, miten maailmankaikkeus muodostui ja muuttuu edelleen ajan myötä. Todellisen näytteen löytäminen tuki heidän teorioitaan ja selitti myös joitain maailmankaikkeuden ilmiöitä, joilla ei olisi järkeä, jos pimeitä galakseja ei olisi.
Tutkijat etsivät edelleen lisää todisteita pimeistä galakseista käyttämällä avaruuden eri kohtia ja tarkkaa tietojen analysointia. Jokainen pimeä galaksi on vahvistettava, ennen kuin se voidaan virallisesti julkaista, varmistaen, että tarkkailijat eivät tee ilmoitusta virheellisten tai puutteellisten tietojen perusteella. Tämä voi olla hidasta kansainvälistä prosessia, kun vertaisryhmät tarkistavat havainnot omissa havaintolaitoksissaan ja tarkastavat alkuperäisessä havainnossa käytettyjä menetelmiä.