一个奇怪的现象，为何远古星系不怎么受暗物质影响？

我们以为可以了解你，但你却总是给我们惊喜。

左侧是和我们距离较近的现代星系，右侧是离我们非常遥远的远古星系。远古星系外围区域自转速度为何远低于现代星系？ ESO

最近，以德国普朗克地外物理研究所Reinhard Genzel为首的一个国际天文科研团队，利用欧洲南方天文台的设备，对六个位于遥远宇宙中的大型产星星系自转进行了测量，结果发现了一个令人吃惊的现象。

大约100亿年前，宇宙迎来了一波产星高峰，大批恒星在此时被制造出来。我们现在看到的这六个星系，都处在这个时期。而天文学家的发现是，这些远古星系外围区域的自转速度，与其中心部分的自转速度相比非常慢，比现代星系要慢得多。

左侧是和我们距离较近的现代星系，右侧是离我们非常遥远的远古星系。通过对比它们的自转曲线可以看出，现代星系外围区域的自转速度基本上一直呈上升趋势，而远古星系外围区域的自转速度发生了明显的下跌。 ESO

星系外围区域自转速度过快，是存在于所有星系身上的一个谜。通过电磁辐射测定的星系普通物质——也就是可见物质的总量表明，它们不足以让星系外围保持如此快速的自转，否则星系就会解体。但事实却和人们的预料相反。因此天文学家认为，必然有一种既不发射，也不吸收和反射电磁辐射——也就是广义光的物质存在。我们看不见它们，它们也只拥有质量，只提供引力，维持着星系的高速自转。我们称这种假想中的物质为“暗物质”。

如果暗物质确实存在，那么远古星系这种相对较慢的自转表明了两种可能：一是这些早期的巨型星系主要成份是普通物质，它们所含的暗物质总量要远远少于现代星系，因而暗物质对它们的影响不大；二是这些远古星系星盘的无序程度，要比现代旋涡星系高。

星系自转对比动画。左侧是和我们距离较近的现代星系，右侧是离我们非常遥远的远古星系。粉红色代表暗物质。 ESO