研究了个星系后天文学家认为：暗物质也许并不存在

20世纪30年代，科学家发现可观测的物质不足以维持星系的稳定运行。他们认为，除了我们目前可以探索的物质之外，可能还有一种看不见的物质:暗物质。

它不属于任何已知物质，独立于人的认知系统。这听起来可能像天方夜谭，但许多证据表明，暗物质不仅存在，

我们看到的太阳、月亮、星星和世界上的一切都来自可见光的反射。光是一种电磁波。除了人类的可见光波，还有很多不可见的波段，宇宙中所有已知的物质都向外辐射热量，所以那些不可见的波段可以被热量探测到，被红外波段显示出来。

暗物质不一样。它既不反射可见光，也不散发热量，也就是说暗物质没有电磁相互作用力和强相互作用力，而这两种力是已知粒子中必须存在的基本力，所以暗物质绝不是我们熟悉的任何粒子，在现有技术下是没有办法观测到的。

科学家如何确定这样一种完全不可观测的粒子真的存在？

这要从宇宙最基本的秩序说起。宇宙虽然浩瀚，恒星和行星数不胜数，但它们的运行并不是一团乱麻，而是有着完整的秩序和规律。行星和恒星形成一个恒星系统，其中恒星的质量占恒星系统的绝大部分，所以行星会围绕恒星旋转，整个恒星系统也会以同样的原理围绕星系构建一个规则的宇宙。

其中重力和离心力维持定律。恒星的质量大，会在自身引力的作用下把行星拉向重心。如果引力不受控制，恒星最终会与行星相撞。这时候就需要离心力来维持平衡。当行星围绕恒星公转时，会产生一个与恒星引力方向相反的离心力。

直到离心力等于行星的引力，行星才会有稳定的轨道。如果没有强有力的外部干预，这种平衡很难被打破。

在更大尺度的星系上，恒星系统和星系的关系就像行星和恒星。恒星系统将围绕星系中心的超大质量黑洞旋转。理论上大多数星系应该符合这个规律，但实际观测结果远非完美。

星系的中心部分非常密集，大部分质量都集中在这里，所以靠近中心的恒星的公转速度会比外围恒星快很多，就像太阳系中离外围较远的行星的公转速度要慢一些一样，否则星系很难保持稳定。

以银河系为例。理论上太阳绕银河系中心的公转速度应该是160km/s，但实际测量显示太阳的速度实际上是220 km/s。

在这么高的公转速度下，离心力应该远大于银河系中心的引力，太阳会逐渐远离银河系。从类比来看，其他恒星系统应该也是同样的情况。在这样的条件下，银河系早就应该分崩离析了，但显然不是这样。而且银河系并不是个例，几乎所有其他星系都是同样的情况。

这意味着有一种看不见的物质提供了额外的引力，也就是所谓的暗物质。如今，暗物质已经成为主流宇宙学模型的核心。但是，因为至今没有观测到暗物质的踪迹，所以仍然有很多科学家不相信宇宙中存在这种奇怪的物质。他们试图找到某种替代方案来解决星系中的重力异常。

引力的问题要从牛顿的万有引力定律说起，所以有科学家认为引力的强度可能不仅与距离的平方成反比，而且天体之间应该存在引力的剩余，即无论相距多远，仍然存在很小的引力附加。

这个残留物极其微弱，但足以解释星系间的引力问题。但是，一个简单的概念是不够的，相应的重力方程需要修正。后来，该理论发展出了几个完整的版本，其中一个简称为AQUAL。

它和暗物质理论都可以解决非正常问题。不同的是，暗物质模型认为星系的自转受质量分布的影响，所以星系内外恒星的轨道速度曲线是平滑过渡的，而AQUAL模型曲线没有这么平滑，所以不平滑的范围很小，但是如果观测大量的星系，就可以发现偏差。

最近，科学家通过斯皮策望远镜的数据库研究了152个星系。结果表明，这些星系的轨道速度曲线似乎更符合AQUAL的模型。

虽然仅凭这一点还不足以撼动主流的暗物质理论，而且还有一些问题暂时无法解决，但还是给我们提供了新的思路。也许暗物质和最初的以太一样，并不存在。