天体物理学导论/暗物质

通过观察恒星，我们可以使用简单的物理学计算它们的速率、轨道退行、星等和距离。在给定星系中旋转的恒星根据它们到星系中心的距离表现出两种不同类型的运动。靠近星系中心的恒星表现出刚体运动，所有恒星的旋转周期都相同。然而，更远的恒星则表现出微分旋转，它们各自拥有不同的旋转周期。

从上图可以看出，恒星的旋转速度“v”并没有随着与系统中心的距离而下降，而是随着半径缓慢上升。根据数据，我们应该拥有比我们能看到的质量多十倍的质量来解释观测到的速度。一定有某种东西在那里，这就是天体物理学家所称的暗物质。这些是目前的技术无法直接探测到的太暗的天体。这些天体根本不发射、吸收或散射光。白矮星、中子星、黑洞、粒子物理标准模型预测的弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 和中微子等恒星遗骸都符合暗物质的定义。