藍色情懷

我們運用重力估計星系團（因重力而束縛在一起的數群星系）的質量，發現與星系團內發光物質的質量並不相符。對於這個懸而未決的現象，暗物質是可能的解釋。這個差異顯示，宇宙中有些物質無法有效發光，所以是看不見的、是「暗」的。

要測定物體（例如恆星）的重力質量，可以量測繞其運轉之物體的軌道直徑與速度。而想知道星系中發光物質的質量，則可利用恆星質量、顏色與光度之間的 已知關係，由觀測到的星系顏色與發光強度，換算出星系中恆星的總質量。比較質量與光度的關係後發現，星系與星系團的重力質量遠遠超過光度質量。

因此，實際存在的物質比我們眼睛所見的還多。其他的跡象還包含了，近來美國航太總署（NASA）所測得的宇宙微波背景輻射（使我們得以一窺早期的宇宙），給了我們更多資訊：暗物質的總質量是一般物質的1~6倍之多。

暗物質有可能是什麼呢？許多物理學家與天文學家猜測，這是一種尚未偵測到的粒子。最有可能的暗物質是微中子，這種粒子類似電子，但是質量小得多，而且不帶電荷。然而所有已知型態的微中子，都太輕也太稀少，無法符合理論上對暗物質性質的描述。

暗物質如何影響宇宙呢？它必然是宇宙大尺度結構（星系與星系團）的根基。暗物質並不只是解釋宇宙中遙遠物體的性質，它必然也同樣存在於我們的銀河系內。估計銀河系的組成，就能預測出我們的太陽系是沉浸在純淨的暗物質海洋中，密度高達每立方公尺約10⁵個粒子。此外，當地球繞著太陽旋轉時，有時會順著暗物質海洋的海流，有時則是逆著，我們也等於經歷了不同的「暗季節」。