暗物质是什么？

暗物质（Darkmatter）是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。
现代天文学通过天体的运动、牛顿万有引力的现象、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中，其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。
结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型（ΛCDM模型）可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%、占宇宙总质能的26.8%。被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”（weaklyinteractingmassiveparticle,WIMP）。
最早提出“暗物质”可能存在的是天文学家卡普坦（JacobusKapteyn），他于1922年提出可以通过星体系统的运动间接推断出星体周围可能存在的不可见物质。1932年，天文学家奥尔特（JanOort）对太阳系附近星体运动进行了暗物质研究。然而未能得出暗物质存在的确凿结论。1933年，天体物理学家兹威基（FritzZwicky）利用光谱红移测量了后发座星系团中各个星系相对于星系团的运动速度。

暗物质是天文学家卡普坦在1922年时提出的，宇宙中可能存在着一种看不见的物质。暗物质不和电磁波发生作用，也不反射光，所以不管用多厉害的望远镜通通观察不到。但是暗物质到底真的存在与否还有不少争议，需要我们继续去探索。

暗物质（Dark matter）是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体的运动、牛顿万有引力的现象、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中，其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型（ΛCDM模型）可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%、占宇宙总质能的26.8%。
目前一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”（weakly interacting massive particle, WIMP），其质量和相互作用强度在电弱标度附近，在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外，也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的，例如轴子（axion），惰性中微子（sterile neutrino）等。

暗物质晕环绕在星系外围，如同太阳圈包围着太阳一般。大多数的星系都镶嵌在这种暗物质晕当中，星系系统的动力学也主要由暗物质的分布主导。
星系自转曲线是暗物质晕的证据
暗物质晕存在的证据来自于万有引力的作用——旋涡星系的旋转曲线。如果没有大量的质量存在于延伸的晕内，星系的旋转速率就应该在离核心一段距离之后将随着距离的增加而减少。然而，观测旋涡星系，特别是电波观测到来自中性氢原子（天文学上特有的说法是HⅠ）的发射谱线，显示旋涡星系的旋转曲线远在可见物质之外的距离上依然是平坦的（有着相同的速度）。缺乏任何可见物质可以解释观测的现象，暗示有看不见的物质，也就是暗物质。断言这种暗物质不存在，就需要对现有的引力理论进行修改（例如：MOND理论），但不断的观察使绝大多数科学家都相信暗物质晕的存在。
关于暗物质本质的理论
银晕内暗物质的本质到现在仍未能确定，不过倒是有一些候选者，如超对称粒子，轴子等。具体可见词条“暗物质”。
银河系的暗物质晕
暗物质晕是在银河中心算起的100,000至300,000光年空间内最大的唯一结构，它也是银河系最神秘的部分。目前相信银河系95%的质量都是由暗物质组成的，除了经由重力的作用之外，它似乎与星系内的物质和能量没有任何的交互作用。银河系所有的暗物质似乎都存在于暗物质晕的位置，它是可见恒星、气体和尘埃质量的10倍以上。明亮物质的总质量大约是900亿太阳质量，暗物质晕的暗物质总质量大约是6,000亿至3兆太阳质量。

宇宙间有许多既看不到也感觉不到的物质，它们就是所谓的暗物质。暗物质在宇宙的组成成分中占24％。不过，如今科学家们仍不十分清楚暗物质究竟是什么东西，只是提出了各种各样的猜测和预言。目前比较流行的看法是，暗物质可能是某种或某些相互作用极弱的重粒子。在已知的粒子中，最有可能是暗物质的是微中子。这种粒子的相互作用很弱，可以穿越地球，而且数量很多，按照宇宙学的理论，平均每立方厘米中约有100个微中子。