“暗物质之母”离开人世

夜空中的又一颗星。

薇拉鲁宾。

在轨道上运行的天体运行速度取决于这个天体系统的质量和这个天体与该天体系统质量中心的距离。太阳系是如此，银河系也没有什么不同。只是后者的质量更大，质量分布更广泛。

在太阳系中，离太阳越近的行星运行速度越快。针对银河系，天文学家则根据电磁波观测结果推算出星系质量，并以此为基础，绘制了一条星系恒星运行速度理论曲线。从这条曲线中我们可以看出，理论上，星系中心附近的恒星运行速度会随着和星系中心距离的增加显著变快，而越过临界点后，它们的运行速度就又明显下跌。

但20世纪初一位女性天文学家的观测结果却推翻了这一理论假设。不仅如此，她还从根本上颠覆了人们对宇宙的认识。我们在我们所能看到的这个宇宙中所看到的，可能并不是它的全部。宇宙有它的黑暗面。

这位女天文学家就是薇拉鲁宾。

M31仙女座大星系。 NASA / APOD

星系的自转周期是极其漫长的，贯穿人类的全部历史，我们可能也无法感知到它内部恒星位置发生的变化。尤其当星系正对着我们，把它们美丽的旋涡状结构呈现给我们时更是如此。但星系的朝向并不总是一样，它们中有一些恰好侧对着我们。于是这些“侧视”星系给了天文学家以机会。

运动会引发多普勒现象的产生，假如恒星面朝我们而来，那么它们发出的光波长会被压缩，产生所谓的蓝移现象；假如恒星远离我们而去，那么它们发出的光波长会被拉伸，产生所谓的红移现象。天文学家可以用光谱仪把星光分解为非常细小的谱线，通过细致地比对星系不同部分谱线中存在的差异，获知星系不同部分相对于地球的运动速度。

薇拉鲁宾在把用这种方法测出的星系自转速度曲线和理论预测曲线比较后发现，这两者存在非常大的差异。实际观测结果表明恒星离星系中心越远，它们的运行速度也越快，且这种速度的递增非常迅猛。最关键的一点是，它们的速度并没有在越过某个临界点后逐渐下跌，而是持续平稳地上升。

这一现象是薇拉鲁宾在仙女座大星系身上发现的。但随后人们在其它星系身上也发现了同样现象。无论我们把星系中多少可见物质的质量都加上，也无法解释这一现象，得不出这样一条曲线。