暗物质晕

你看到的每一个星系，都只是某种大得多、且完全看不见之物露出的“冰山一角”。环抱着那明亮的恒星盘或恒星球的，是一团庞大、大致呈球形的暗物质云——这种物质完全不发光，只能通过它的引力被察觉。这团包裹一切的云叫暗物质晕，我们看见的恒星和气体深陷其中，就像蛋黄之于蛋。

暗物质是某种有质量、因而能凭引力拉扯万物的物质，但它不发射、不吸收、也不反射光，而且除了引力之外，似乎既不与自身碰撞、也不与普通物质碰撞。一个星系的晕，质量通常是其全部恒星和气体的五到十倍，延伸范围也比可见星系远好几倍。我们靠引力效应来绘制晕的图：旋涡星系平坦的自转曲线、椭圆星系中恒星很高的随机速度、星系团通过引力透镜弯折背景光的方式，以及卫星星系的运动，全都揭示出星光无法解释的质量。

晕之所以重要，是因为在现代宇宙学中，它们是星系赖以搭建的“脚手架”。在主流的冷暗物质图景里，暗物质晕最先形成，并通过把较小的晕并合成较大的晕而成长（层级式组装）；普通气体随后落入这些引力势阱，冷却下来，点亮成恒星。所以星系是发光的装饰，晕才是结构本身。不过要诚实地承认局限：“暗物质”是我们观测到的一种引力效应的名字，而非任何人已在探测器中捕获的粒子。