當(dāng)我們在夜晚凝視星空，看到的是銀河系數(shù)千億顆恒星的一部分，然而恒星遠(yuǎn)不是銀河系的全部，在它們之外還有大量暗物質(zhì)潛伏在銀河系內(nèi)。
暗物質(zhì)最早這個(gè)概念出現(xiàn)在20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家在觀測星系旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題：按照理論計(jì)算，星系邊緣的恒星因?yàn)殡x中心太遠(yuǎn)，其受到的引力不足以保持當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)速度，所以它們應(yīng)該被甩出星系才對。
但實(shí)際觀測顯示，這些恒星的旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)超過理論預(yù)測，這一現(xiàn)象表明，除非有一種我們看不見的質(zhì)量存在于星系中，為恒星提供額外的引力，否則包括銀河系在內(nèi)的宇宙所有星系，都會(huì)因?yàn)楹阈沁\(yùn)動(dòng)速度太快而分崩離析。
而這種看不見的質(zhì)量，就是這就是暗物質(zhì)的概念誕生的起點(diǎn)。
暗物質(zhì)之所以被稱為“暗”，是因?yàn)樗煌谖覀兪熘脑訕?gòu)成的物質(zhì)，它不發(fā)光也不反射光，因此無法直接用望遠(yuǎn)鏡觀測到，而且暗物質(zhì)不與電磁力互動(dòng)，這意味著它不參與電磁波的吸收、發(fā)射或反射，它唯一的表現(xiàn)就是通過引力與其他物質(zhì)互動(dòng)。
在銀河系范圍內(nèi)，暗物質(zhì)主要通過它的引力維持星系的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，如果沒有暗物質(zhì)的額外引力，銀河系的旋臂就無法保持當(dāng)前的形狀，恒星和其他天體可能會(huì)因?yàn)橐Σ蛔愣饾u從星系中逃逸出去，成為流浪恒星。
除此之外，暗物質(zhì)還對銀河系的形成和演化產(chǎn)生了重要影響，現(xiàn)代宇宙學(xué)理論認(rèn)為，早期宇宙中的暗物質(zhì)起到了種子的作用，它的引力聚集了周圍的氣體和塵埃，促進(jìn)了第一代恒星和星系的形成，可以說是先有了暗物質(zhì)后有了銀河系。
然而盡管暗物質(zhì)的存在已被科學(xué)界廣泛接受，但直接探測它卻極為困難，目前科學(xué)家們主要依靠間接方法來研究暗物質(zhì)，即通過觀測星系的旋轉(zhuǎn)曲線、星系團(tuán)內(nèi)的引力透鏡效應(yīng)，以及宇宙背景輻射等，這些觀測結(jié)果幫助科學(xué)家們構(gòu)建了基本的暗物質(zhì)理論模型。
除了宇宙層面外，地下實(shí)驗(yàn)室也正在嘗試直接探測暗物質(zhì)粒子，這些位于地下數(shù)百米乃至數(shù)千米的暗物質(zhì)探測實(shí)驗(yàn)，能最大限度減少宇宙射線的干擾，物理學(xué)家們希望通過高靈敏度的探測器捕捉到暗物質(zhì)粒子與普通物質(zhì)相互作用的瞬間，比如一些理論預(yù)測暗物質(zhì)粒子在與原子核碰撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的熱量或光信號，而這些實(shí)驗(yàn)正試圖捕捉這些信號。
在宇宙學(xué)中，暗物質(zhì)不僅對銀河系的結(jié)構(gòu)和演化至關(guān)重要，也對宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，宇宙中的星系團(tuán)和超星系團(tuán)的形成和分布，在很大程度上取決于暗物質(zhì)的分布，此外，暗物質(zhì)的引力作用對宇宙的膨脹速度和結(jié)構(gòu)形成也有重要影響。
總的來看
雖然我們?nèi)匀粚Π滴镔|(zhì)知之甚少，但它在宇宙中的重要作用已經(jīng)毋庸置疑，從維持銀河系的穩(wěn)定，到影響整個(gè)宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，暗物質(zhì)是我們宇宙中不可或缺的一部分。
