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暗物质晕

暗物质环绕在星系外围，如同太阳圈包围著太阳般，包围著星系的暗物质。大多数的星系都受到这种与星系有著相同的中心，但散布在外围却是星系动力学中心的主宰。

星系自转曲线是暗物质晕的证据

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暗物质晕存在的证据来自于重力的作用 － 螺旋星系的自转曲线。没有大量的质量存在于延伸的晕内，星系的旋转速率应该在离核心一段距离之后将随著距离的增加而减少。然而，观测螺旋星系，特别是电波观测到来自中性氢原子（天文学上特有的说法是HⅠ）的发射谱线，显示螺旋星系的自转曲线远在可见物质之外的距离上依然是平坦的（有著相同的速度）。缺乏任何可见物质可以解释观测的现象，暗示有看不见的物质，也就是暗物质。断言这种暗物质不存在，无疑就是承认万有引力（广义相对论）是错误的，虽然这也是一种可能，但是多数的科学家在考虑到这之前，会要求许多确凿的证据。

暗物质晕密度的一般形式是：

 

其中的constant和a是由观测到的质量分布来决定。

关于暗物质本质的理论

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银晕内暗物质的本质到现在仍未能确定，但最普遍被认同的理论是暗物质晕是一些数量众多的低质量小天体，也就是所谓的大质量致密晕天体（MACHO），或是大质量弱相互作用粒子（WIMP）。银晕似乎不太可能由大量的气体和尘埃组成，因为这两者都可以经由观测被发现。对银晕的观测，在寻找重力微透镜的事件上，显示MACHO的数量仍不足以达到需求的质量。

银河系的暗物质晕

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暗物质晕是在银河中心算起的100,000至300,000光年空间内最大的唯一结构，它也是银河系最神秘的部分。目前相信银河系95%的质量都是由暗物质组成的，除了经由重力的作用之外，它似乎与星系内的物质和能量没有任何的交互作用。银河系所有的暗物质似乎都存在于暗物质晕的位置，它是可见恒星、气体和尘埃质量的10倍以上。明亮物质的总质量大约是900亿太阳质量，暗物质晕的暗物质总质量大约是6,000亿至3兆太阳质量。 [1]

相关条目

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注解

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  1. a The radial velocity dispersion profile of the Galactic halo: Constraining the density profile of the dark halo of the Milky Way（页面存档备份，存于互联网档案馆），Battagli et al. 2005, MNRAS，364 (2005) 433

资料来源

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  1. Carroll, Bradley and Ostlie, Dale. An Introduction to Modern Physics, Second Edition. San Francisco: Pearson, 2007.

外部链接

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