什么是暗物质(Dark Matter)？

暗物质是一种神秘的物质形式，它对普通物质产生引力作用，但无法通过其他任何手段观测到。而常规物质云可以通过恒星活动、光散射、射电发射等手段被探测到，暗物质云在我们的绝大多数仪器中是看不见的，但是它们占了宇宙中90%-99%的物质。暗物质的理论是基于对旋涡星系的观测。在30年代，天文学家弗里茨·茨威基和辛克莱·史密斯对星系内部的速度进行了分析大型星系团室女座和彗尾星系团。他们发现，根据观测到的恒星密度估算，所有星系的移动速度都是正常速度的10到100倍。一些看不见的东西正在产生额外的引力。所有星系都含有暗物质晕，有些星系理论上是这样黑洞。虽然茨威基和史密斯的初步观察似乎为暗物质提供了有力的证据，但并不是所有的宇宙学家都相信。因为这些星系团距离遥远，很难在仅仅几十年的时间尺度上精确地测量每个星系的独立速度。更有力的证据出现在70年代当鲁宾、弗里曼和皮布尔斯等科学家开始分析星系的旋转曲线时，旋涡星系中的恒星，比如我们自己的星系，我们用太空望远镜来搜寻暗物质，结果发现所有星系都有暗物质晕，这些光晕远远超出了望远镜所指示的星系边界据说这些光环是由MACHOs（大质量天体物理致密光环天体）和WIMP（弱相互作用的大质量粒子）组成的。理论上，大男子气团主要是黑洞和棕矮星（烧毁的恒星）。它们是由传统的或重子物质组成的——我们熟悉的原子，只有高度压缩。WIMP是据说是物质的非重子形式，以相对论速度运动的弱相互作用粒子。最有可能成为WIMP的候选粒子是中微子及其近亲。旋涡星系中的恒星围绕其星系核心的运动速度比其可观察到的质量要快，这是暗物质存在的证据。