Les étoiles aux confins des galaxies tournent étonnamment vite. Selon Newton, plus on s'éloigne du centre, plus le mouvement devrait être lent — comme dans une ronde où les danseurs extérieurs avancent plus doucement. Mais en réalité, les périphéries stellaires filent presque à la même vitesse que le noyau, rappelant un immense manège : sur celui-ci, les chevaux extérieurs tournent plus vite pour ne pas se laisser distancer par les chevaux intérieurs. Seulement, une galaxie n'a pas besoin de moteur — elle tourne toute seule.
Habituellement, ce comportement étrange est attribué à la matière noire invisible, qui ajouterait une masse imperceptible. L'auteur de la nouvelle étude a emprunté une autre voie : il a légèrement réécrit les équations de la gravitation d'Einstein, reliant la répartition de la matière ordinaire à un type particulier de courbure de l'espace — celle qui persiste même loin des corps massifs. Auparavant, le modèle ne fonctionnait que pour des galaxies à la « garniture » homogène ; désormais, le scientifique a pris en compte les variations de densité : au centre, les étoiles s'entassent comme des gratte-ciel, tandis qu'en périphérie, elles se font plus rares, comme des maisons isolées. En calculant ainsi sept galaxies spirales et la Voie lactée, il a découvert qu'un seul paramètre d'ajustement, calibré sur une galaxie, prédit correctement les vitesses dans toutes les autres. Une gravité légèrement renforcée à grande distance élimine le besoin d'hypothèses sur des particules sombres.
La vitesse des étoiles à la périphérie de la Voie lactée atteint 200–250 km/s, mais si seule la masse visible agissait, elles devraient se déplacer deux fois plus lentement.