史隆數位巡天計畫（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）日前提出直接證據，證明天文學
家所謂的「暗物質」確實存在，同時此項證據將成為反駁修正牛頓力學（Modified Newton
-ian Dynamics，MOND）重力變論（alternative theory of gravity）的最佳佐證。
雖然無法直接看到暗物質，但根據宇宙論，理論上暗物質應佔整個宇宙總質量的27％，相
較之下，現今眼睛看得到、儀器拍得到的所有發光物質，也只不過佔了3％而已；剩下的70
％，則是很玄、理論上可能會存在的「暗能量」與「暗輻射」等。天文學家相信在大型星
系的外圍，應該有很多黑暗物質聚集成團。理論上，衛星星系繞大型星系運動的速度，會
隨離大型星系的距離增加、重力減少而降低，就像是太陽系中離太陽愈近者、公轉速度愈
快，離太陽愈遠者、公轉速度愈慢一樣；但是若有黑暗物質存在，則衛星星系公轉速度隨
距離增加而減低的速率就沒那麼快，也就是說，星系外圍衛星星系的公轉速率會差不多。
左上圖為電腦模擬巨星系形成後，在最中央的是巨星系，而在巨星系外圍會有一些暗物質
組成的衛星星系存在。
自1983年開始，MOND學說開始竄起，認為像星系外圍這樣的區域，根本不需要加進暗物質
這樣的東西，只要修正重力定律，便可以解釋異常的星系自轉速率（未隨距離而降低）的
現象。以Francisco Prada（德國普朗克天文研究所及西班牙卡納利天文研究所的研究員）
為首的研究人員，利用SDSS望遠鏡檢測約25萬個單一的大型星系後，挑出一些目標作為研
究暗物質重力效應的研究對象。經測量這些大型星系旁繞行的3000多個衛星星系的光譜譜
線紅移量，再轉換成運動速度後，發現的確有很強的證據顯示暗物質的重力場的確存在，
而且黑暗物質的量非常巨大，其在宇宙中所佔空間，若以星系為中心，則黑暗物質層的直
徑相當於星系直徑的50倍！這項發現，等於直接推翻了MOND的重力變論。
由於這是首次直接測量天文學家所預測某些的暗物質特性，因此此項觀測結果顯的格外重
要。而且，到目前為止，還沒有其他的計畫可與SDSS相比，因此研究人員將在進一步地利
用SDSS增加觀測目標的巨星系和衛星星系數量，以加強觀測結果的精確度。
參考資料來源：http://www.sdss.org/news/releases/20030521.darkmatter.html
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