暗物质是什么?

暗物质是一种理论上存在的物质，与普通物质不同，暗物质无法被直接观测到。但是看不到，不代表它们不存在。事实上，我们平时所见的物质只占宇宙的5%，而暗物质占比达到27%（另外68%是暗能量）。那么，既然暗物质无法直接观测到，天文学家又是如何推测出它们的存在呢？

关于暗物质存在的最主要证据来自星系自转曲线异常。首先，恒星都是绕着各自星系的中心公转，随着恒星与星系中心距离的增加，恒星的公转速度越来越慢。因为星系的大部分可见物质都集中于星系的中心附近，所以天文学家认为星系中心附近恒星的公转速度要远快于星系边缘的恒星。这样的运动方式与我们的太阳系相类似，在八大行星中，水星是距离太阳最近的行星，它的公转速度最快，达到47.9 km/s。相比之下，距离太阳最远的行星——海王星，其公转速度仅为5.4 km/s。

然而，大量的天文观测表明，绝大多数星系中的恒星公转速度相差不大，星系边缘恒星与星系中心恒星的公转速度大致相同。因此，天文学家认为，宇宙中还存在不可见的暗物质，尽管它们不与普通物质产生电磁作用，但它们能产生很强的引力作用，这样可以弥补“缺失的引力”。

此外，天文学家发现椭圆星系需要比可见物质更多的质量才能稳定存在，这是暗物质存在的另一个证据。在宇宙中，很多星系会聚集在一起形成星系团，如果没有暗物质的存在，它们将会彼此分开。

当然，还有一种可能是暗物质或许根本不存在，而是当前的引力模型还不够精确，无法适用于更大的天文尺度。目前，相应的暗物质替代理论主要包括修正牛顿引力理论和量子引力理论。最终结果如何，还需更进一步的观测。