【地科迷因】星系旋轉曲線

林彥興

從 1950 年代開始，天文學家陸陸續續發現，宇宙中許多螺旋星系的自轉有些不對勁。理論上，距離星系越遠的恆星應該繞行得越慢，就像在太陽系中，距離越遠的行星繞行得越慢一樣。

然而實際量測之後卻發現，絕大多數星系的自轉卻並非如此。隨著與星系的距離增加，恆星運動的速度卻沒有降低，而是幾乎維持不變。這是為什麼呢？是我們的重力理論錯了嗎？還是有其他的原因呢？這就是天文史上赫赫有名的「星系自轉曲線問題 Galaxy Rotation Curve Problem」。

經過長年的研究與辯論，現在天文學家相信，星系的自轉會如此奇怪的原因，是因為星系中還有許多我們看不見的物質存在，這些看不見的物質，就被命名作「暗物質 Dark Matter」。

星系自轉曲線問題是暗物質這個概念最早的來源，但日後這個概念被拓展到其他種類的星系，甚至是宇宙學上，成為當代天文物理不可或缺的重要基石。