如果没有暗物质的存在，星系将不可能聚集成团，宇宙会一片散乱！

在浩瀚无垠的宇宙中拥有无数的星系，大部分人认为这些星系只是由恒星，气体和尘埃组成，然而根据科学家研究发现，在星系中除了我们肉眼可见的物质外，还有一种神秘的物质，这种物质被称为暗物质。

可以说它在星系的演化过程中扮演者关键角色，被认为是星系形成的幕后推手，如果没有它的存在，星系将不可能聚集成团，宇宙也将是一片散乱的星空，那么暗物质究竟是一种什么样的物质，为什么它对星系的形成至关重要呢？

关于暗物质概念的最早提出者是荷兰科学家扬·奥尔特，在1932年，他根据银河系中恒星的运动轨迹认为，在银河系中应该存在更多质量，不过当时并不是称为暗物质，而是一种丢失的质量。在暗物质概念被提出的一年后，瑞士天文学家弗里茨-兹威基，通过光谱红移测量后发座星系团中的星系运动速度时，发现星系的运动速度弥散度太大，也就是说仅我们可见的星系质量是无法将星系束缚在星系团之中，其远超可见物质引力所能解释的，由此兹威基认为，在后发座星系团中可能存在额外的隐形质量，这种额外的质量就是暗物质。

后来天文学家根据兹威基的观测方法，开始对单个星系进行分析，结果发现在单个星系中，外围恒星的运动速度比理论值快的多，我们知道星系的质量主要集中在星系的核心区域，而根据万有引力定律计算，星系外围恒星的运动速度会随着距离的拉远而减小，然而观测却表明，在星系的外围这些恒星的运动速度却比理论要快的多。

1970年代，美国天文学家维拉·鲁宾通过对银河系和仙女星系外侧的恒星的旋转曲线，发现恒星在星系边缘的旋转速度并未因距离增加而减慢，这意味着无论是银河系中还是仙女座星系有一种物质提供了额外的引力，假如说没有这种额外的引力提供，那么外侧恒星将会飞散而分崩离析。

其实如今我们对暗物质了解依然神秘，因为暗物质它既不发射、也不吸收光，并且不与普通物质发生电磁相互作用，因此无法通过传统望远镜直接观测到它。不过他却参与引力，这意味着它可以通过引力效应间接探测。比如通过引力透镜效应间接发现。

引力透镜是一种光学现象，当背景光源发出的光在经过引力场附近时，光会像通过透镜一样发生弯曲，而暗物质参与引力，因此暗物质的引力也会弯曲光线，从而形成引力透镜效应。

目前关于暗物质最间接的证据就是子弹星系团的观测显示，子弹星系团是由两个星团（一个较大，一个较小）以每秒约3000-4000公里的速度碰撞形成的系统，在碰撞过后，子弹星系团的巨大质量使背景星系的光线发生扭曲，产生弧形和变形的影像。科学家通过望远镜测量这些扭曲影像，重建了子弹星云的总质量分布图。

然而根据质量分布图显示，子弹星系团的质量分布与可见物质的位置不完全重合。其质量分布显示出两个主要的引力中心，分别位于两个星系团的区域，但这些引力中心的强度远超可见物质所能解释的。从而间接的证明了暗物质。

除了通过引力透镜效应间接证实，还有就是宇宙微波背景辐射，根据普朗克卫星观测的数据显示，早期宇宙的温度存在微小波动，而这些微小温度波动又反映了宇宙早期的密度，从而促使星系以及星系团的形成。

然而如果我们不引入暗物质，只考虑普通物质作用的话，是无法解释宇宙结构的形成。因为假如没有暗物质，普通物质会因辐射压力难以快速聚集，宇宙微波背景辐射的波动会更平滑，星系形成的效率也会大大降低，这与我们看到的宇宙结构不符。

科学家根据普朗克卫星测量的数据分析推测，在宇宙中可见物质只占宇宙总质量的百分之4.9，剩余的则是百分之26.8的暗物质，以及百分之68.3的暗能量。从而间接证实了暗物质在宇宙质量中的主导地位。

通过这些证据表明，暗物质虽然隐形，却深刻影响宇宙的结构和演化。如果没有它们，早期宇宙的普通物质会因热压力和宇宙膨胀而难以聚集。而暗物质的引力提供了“种子”和“支架”，加速了结构形成并维持了星系的稳定性。没有它，星系就不可能成型，宇宙可能是一片稀疏的星云，我们将无法看到的璀璨星系。

其实暗物质间接影响生命的起源。它的引力促成了星系和恒星的形成，而恒星通过核聚变产生碳、氧等生命必需元素。这些元素最终融入行星，如地球，孕育生命。没有暗物质，宇宙可能缺乏足够的恒星和行星，生命可能无从谈起。