Действительно, в первой половине ХХ века, когда астрономы получили возможность измерить скорости вращения звезд в нашей Галактике (а позже и в других), то они обнаружили значительное расхождение с теоретическими предсказаниями.
Предполагалось что вращение вещества в галактиках должно быть схожим с орбитальным движение планет Солнечной системы вокруг Солнца, то есть описываться законами Кеплера. Так, скорость объектов должна уменьшаться с увеличением расстояния между объектом и центром масс системы (для простоты вместо центра масс будем говорить "до Солнца" или "до центра Галактики"). Планеты в Солнечной системе следуют этому закону, а вот звезды и газ в Галактике - нет. Вместо этого скорость вращения вещества в Галактике практически постоянна вне зависимости от расстояния до центра (см. кривые вращения галактик).
Именно наличие этого расхождения наблюдений с теорией привело к тому, что в 30-ые годы ХХ века была выдвинута гипотеза (см. работы Каптейна, Оорта, Цвики) о существования "темной материи" - большой скрытой для прямых наблюдений массы, гравитационное взаимодействие с которой заставляло бы звезды и газ в Галактике двигаться быстрее, приводя к выравниванию кривой вращения в Галактике. Позднее наблюдения других галактик дали точно такие же результаты. На сегодняшний день кривые вращения галактик являются один из основных доказательств существования темной материи (но не единственным :).