人類通過望遠鏡觀測到的所有景色中，幾乎沒有什麼比螺旋星系更可愛。那是恆星雄偉的旋渦，一種壯觀而可預測的舞蹈。我們通過望遠鏡能看到幾十億恆星，這個事實告訴我們，它們既常見又穩定。也許令人驚訝，但理解這些“宇宙風車”的內部運作並不算難。

通過結合艾薩克·牛頓爵士,在17世紀末發現的物理原理和觀測到的星系品質，科學家可以算出星系旋轉的速率。天文學家用這些技術預測了與中心距離不同的恆星的運動速度。中心附近的恆星移動緩慢。這是因為，它們和星系中心之間的品質太少，不能有力地牽引。稍遠的恆星運動速度快一些，因為它們受到了和中心之間所有星星的牽引。

離中心很遠的地方，恆星運動應該要再次慢下來。漫長的距離使引力減弱成了輕輕一拽，因此它們在軌道上悠閒地前進。了解這些後，科學家觀察了星系中恆星的移動速度。他們驚訝地發現，星系中心附近恆星的運動符合預測，但更遠處的星星移動地太快了一點。這個發現挑戰了重力和運動的傳統理論。如果這些恆星移動得和測量結果一樣快，那星系早就該把自己撕碎了。這是一場危機，天文學家和物理學家。

慌忙尋找演算中的錯誤。是牛頓的萬有引力定律錯了嗎？還是他的運動定律錯了？有沒有可能是天文學家錯誤地測量了星系的品質？經過研究，所有可能都被排除了。除了一個。今天，科學家相信，答案就在一種之前不為人所知的物質中：暗物質。暗物質就像雲，充滿大部分星系。這種物質很特別。它受到引力的影響，但對可見光和其它所有電磁輻射都不可見。“暗物質”叫這個名字，就是因為它既不反射也不吸收光。暗物質增加了星系的引力，也解釋了。

星系邊緣恆星的軌道速度。暗物質至今未被直接觀測到，但科學家相信極有可能確有其物，主要是因為其他可能都被排除了。天文學家和物理學家想了很多辦法尋找直接證據來證實暗物質假設。這個問題是21世紀物理學研究中最重要的問題之一。

通常認為暗物質佔宇宙中物質的85%並且在宇宙能量密度中佔了大約四分之一，大多數暗物質被認為是自然界的非重子物質，但也有一些暗物質可能由目前尚未發現的亞原子粒子組成。暗物質無法直接觀察得到，但是在天體物理學的觀測中能明顯感受到暗物質的存在，包括不能被公認的引力理論所解釋的引力效應，除非存在的物質比能看到的多。根據這個理由，大多數科學家認為暗物質在宇宙中含量豐富，並且對宇宙的結構和演化產生來了重要影響。

相關知識

暗物質之所以被稱為暗物質，是因為它似乎不與可見的電磁輻射，比如光，相互作用。因此，其對整個電磁光譜來說是不可見的，這使得現有的天文觀測儀器無法觀測到它。

暗示暗物質存在的證據主要是如果星系中沒有暗物質一類的物質，那麼星系就不會像現在這樣旋轉而是會飛離，其他的證據包括引力透鏡的觀測、宇宙微波背景輻射的觀測、宇宙大尺度結構形成、星系的形成和演化、星系碰撞和星系團中星系的運動。在標準的Λ-冷暗物質模型中(Λ意為宇宙學常數，是解釋當前宇宙觀測到的加速膨脹的暗能量項。冷暗物質是一種暗物質模型)，宇宙的總質能包括5%的普通物質和能量，27%的暗物質和68%的未知能量，即暗能量，因此暗物質佔總品質的85%，而暗物質加上暗能量佔總質能的95%。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Tianshu Wang- Rongpei Yang-astron