宇宙最小的星系 暗物质比例最高

要在宇宙中寻找暗物质，只需追随普通物质的踪迹就行。宇宙中最大的结构――大型星系、星系群、星系团――都有一个共同的特点：它们的内部运动速度太快。　　单一旋涡星系的自转速度相当大，某些星系的外围的速度甚至比内圈还要大。这一现象用它们所含的普通物质总量――把恒星、气体、尘埃、等离子体，甚至黑洞加在一起都无法解释。　　在星系群和星系团内，星系的运动速度同样过快。如果仅仅存在普通物质产生的引力，这些结合在一起的星系就会四处飞散。　　如果存在一种看不见的“暗”物质――如果它们是“冷”的，它们的运动速度比光慢;它们不会发生碰撞，不会通过电磁力或核力发生相互作用;它们和普通物质的比例是5比1――那这些过快的运动就都可以得到解释。　　但如果我们把目光从这些宇宙间最大的结构身上移开，转而关注那些最小的星系，就会发现一种违反直觉的现象。　　矮星系的恒星数量没有旋涡星系那么多，大多不会超过十亿，甚至只有几百万。这些星系内的恒星运动速度比大型星系内的恒星要慢。但是要使这样的结构保持稳定，所需的暗物质比例却比别处要高出许多!　　在某些情况下，这种比例甚至会高达20比1，而在极端情况下(更低的质量)，这一比例甚至可以上升到几百比1。宇宙中已知最小的星系是我们银河系的卫星系，它们所含的恒星只有几百，这些恒星围绕着联合质心运行，运行速度只有15千米/秒――比地球的公转速度还慢。　　通过计算我们发现，要使恒星在此空间区域保持该速度公转，所需的暗物质总量竟然是太阳质量的倍。也就是说，在此极端个例中，暗物质总量要比普通物质高出一千倍。　　这是一种令人困惑的现象。宇宙诞生时，暗物质的含量是均匀的，宇宙结构的出现，也是暗物质的功绩。计算机宇宙模拟结果同样表明了这一点，在最大的尺度上，暗物质的分布与我们通过观测和计算推测出来的结果完美吻合。　　这种差异来自何处?答案和暗物质的一个特点有关――它们不会发生碰撞。暗物质不会和电磁力发生作用，因此带有能量的光子无法影响到它，也无法把能量传递给它。而能量的互相影响或转移，在普通物质坍缩成恒星的过程中十分重要。　　新生的恒星是炽热的，会释放出大量辐射;其中的巨星还十分不稳定，最终会导致超新星爆发。这些辐射会朝着所有方向传播，它们前进路上的一切都会受其影响。普通物质会被加速到大于星系的逃逸速度，如果结果是这样，那所有普通物质最终都会被抛出星系，进入星系际空间。　　在小型星系中，引力的作用不足以抓住这些普通物质，只留下少量的恒星，以及不和辐射发生作用的暗物质。而在大型星系中，即便是规模最大的天体灾难，也无法把普通物质赶走，因为那里的暗物质非常多，引力非常大，谁也走不了。　　这也是宇宙的神奇之处。之所以有满天的繁星，只是因为存在暗物质。若非如此，物质早已进入星系之间的无边虚空，宇宙中物质的丰度会大大降低，以致于地球不会出现，生命也不会出现。　　因为有暗物质，我们才得以存在。小星系的引力，不足以完成这个任务，因此只剩下一个暗物质团和少量的恒星。从而使宇宙间最小的星系，拥有比例最高的暗物质。　　暗弱通常意味着矮小，原因却是由于某种强大。