60多億公裏外的太空是什麽樣的景象？隨著當今世界航空技術的突飛猛進，我們有了探索更遠太空的手段。星際探測器作為航太空最頂尖的手段，成為許多國家探索外太空的秘密武器，其中美國獨立研發的 「新視野號」 更是成為 研究外太陽系 的前沿力量。
在2019年年初，新視野號離開太陽系，進入新的太空領域——奧爾特雲，此時它距離我們人類已經有了64億公裏。在第一次傳回的數據中，一幕外太空的奇妙景象引起了科學家的註意。
通常我們認知中的外太空是漆黑的，被一片無盡的黑暗所籠罩，但在新視野號在距離地球64億公裏發回的照片中，科學家們卻看見了遠遠超出自身想象的景象—— 黑暗的宇宙空間中不斷發出亮眼的閃光，這個空間的明亮度比科學家推算的模型明亮度大得多，甚至達到了建模的兩倍。
這一現象引發了科學界的地震，各種假說如雨後春筍般湧現，對於當下宇宙論的質疑聲越來越大。 亮光從何而來？宇宙究竟發生了什麽？宇宙中是否還存在著其他神秘的物質？
科學家們在新視野號進入64億公裏外的太空後便馬不停蹄地進行數據的收集和驗證，隨著研究的深入， 「暗物質」 這一宇宙中神秘的黑體重新進入了大眾的視線。
新視野號捕捉到的太空奇觀
新視野號是由美國航空航天局（NASA)研發的一款冥王星探測性，於2006年1月19日在佛羅裏達州卡納維拉爾甘迺迪航天中心成功發射升空。
作為世界上第五個飛離太陽系的無人探測器， 新視野號於2019年1月1日飛躍了迄今為止距離人類最遙遠的天體 ——一個被命名為「天涯海角」的小行星，它與地球的距離已經達到了64億公裏。在這裏，新視野號拍到了令人震驚的宇宙影像。
「雙曲余弦值」是科學家在進行空間建模時常使用到的推導函式公式，根據新視野號從外太空傳回的照片科學家能清晰地 看見大量神秘的發光物質 ，最令人詫異的是，64億公裏外的空間居然比建模明亮的多， 是模型的兩倍雙曲余弦值之多 ！
這一科研成果令人震驚的原因在於，以現階段人類掌握的理論和技術來看，根本 無法對這些光線的來源進行具體的解釋 ，因此這一神秘的現象確實是超脫人類認知的。
如此高的亮度出現在64億公裏外的外太空，神秘的亮光一直存在，似乎都在暗示著人類：太空物質的成分並不是這麽簡單，新的太空物質或許才是宇宙的主體，而 此前科學家對於暗物質的認知是否會被顛覆呢？
「宇宙論」中的太空物質
現下學界認定的宇宙論是在現代數學方法和物理理論的理論支撐下誕生的，同時也離不開現代天文學觀測成果的佐證。
宇宙論的存在為研究宇宙的物質成分、演化過程和結構提供了理論基礎， 現階段只適用於可觀測的結構和內容 ，因此宇宙中 還有許多問題尚待解決 。例如恒星的起源、星系的誕生、宇宙物質的分布等等，其中宇宙論中最為核心的問題便是 對於宇宙成分的研究 ，這是解開宇宙物質的關鍵性問題。
宇宙論中對於太空物質的研究還處在初級的階段。科學家認為，要想弄清楚64億公裏外的光線從何而來，就 必須弄清楚這是什麽物質 。宇宙中絕大部份成分是由暗物質、暗能量和普通物質組成，其他為反物質和電磁放射線，其中電磁放射線品質太小，可忽略不計（約占宇宙總品質的0.005%到0.01%）。
整個宇宙物質結構中，各太空物質的比重在不斷變化，其中包括了原子、各星系、恒星的普通物質只占到宇宙總品質的4.9%。另外兩類成分中，暗能量作為現階段宇宙論中宇宙物質的主體， 占比達到了68.5% 。 暗能量是宇宙不斷膨脹，品質不斷增加的驅動者，它主導了宇宙的不斷運動。
暗物質占比為31.5%，這種尚未被確認的神秘物質和基本物質、暗能量一起廣泛均勻地分布在約3億光年長的空間中，雖然在宇宙總品質（能量）中不到三分之一，卻占 據了宇宙中84.5%的總物品質 。直到今天也並沒有被明確地探測到，因此它也是現代天體研究和宇宙物質研究的一塊荒漠。
而剩余的在宇宙品質中占比不到5%的 普通物質 ，卻 成為了科學家研究神秘光源的起點 。
普通物質中包括了我們能探測到的 恒星和星系 ，我們從星系中看見的光正是恒星發出的，比如太陽系中的太陽，它們以四種物質形態存在於宇宙中，分別是 固態、瓦斯、液體和電漿。
明物質與暗物質
明物質與暗物質在宇宙論中又是怎樣的關系呢？首先可以肯定的是，新視野號傳回的太空奇景已經讓科學家將重心放在了明物質與暗物質的研究上，尤其是 對於暗物質的重新審視和探索 。
簡單地說，明物質就是經過科學觀測和理論推導後我們能觀察到的物質，而暗物質就是不能觀察推導和利用的物質，它們本身是相對的概念。在當下的宇宙論中，明暗物質在宇宙中廣泛存在，而區分物質是否為暗物質則需要透過 對其能量強度的觀測 。
如果物質作用於環境時的 光子資訊能量強度比較大 ， 靈敏度達到了人們觀察利用的範圍 ，那麽我們可以認定這種物質為 明物質 。反之，如果它與環境作用的光子資訊能量很小，沒有達到人類可觀測的範圍，那麽就是暗物質。
換句話說，如果環境中 沒有光子原子 這樣的物質基本單位，光子原子也 沒有運動 ，物質便不能與環境作用光子資訊，這樣的物質 不會被我們檢測到 ，所以它是不會存在的，我們就可以認定這是 暗物質 。
但是， 自然界的暗物質是不存在的 ，在宇宙中卻有著 大量的分布 。我們可以對暗物質下一個定義： 暗物質自身是相對於明物質而存在的 。它的光子資訊沒有與周圍環境交互作用，因此自身光子總量和運動量都沒變化，時間空間對他來說並無意義。
問題的關鍵在於，宇宙中的時間是永恒的，對於暗物質來講，在宇宙中的釋放的光子資訊能量會更強烈。因此 科學家猜測：新視野號探測到的神秘光線就是大量的暗物質。
宇宙奇觀是否與暗物質有關？
將64億公裏外的神奇景象視為暗物質的作用，顯然對於當下科學界對於宇宙物質的認知有了沖突。
首先我們要對宇宙中的暗物質有個基本的認知。這是一種科學家引入的概念，並非是 根據現有的物理數學定律推匯出的理論 ，嚴格意義上說是為了證明科學家在宇宙中觀測到的某些現象的合理性而存在的。
作為一種神秘的太空物質，它在電磁波譜中不會顯現，只會透過重力的交互作用顯示出來，因此，占比達到宇宙總品質約三分之一的這一物質形式，至今仍未被科學家找到。
距離地球64億公裏外宇宙亮度大振幅超出科學家預估，一方面說明太陽系外仍然存在著大量的 瓦斯雲分子 ，這些瓦斯雲分子能反射太陽光，使得宇宙中亮度提高。另一方面便是和科學家現有研究理論相沖突的部份： 暗物質作為宇宙的重要組成部份 ， 在64億公裏外的太空空間（奧爾特雲）裏 ， 占比居然達到了85%以上 ！
科學家透過對暗能量和普通物質的觀測對比後發現，暗能量在這片星雲中比重驟降， 奧爾特雲中的暗物質不僅是宇宙亮度提升的關鍵，也成為了絕對品質的組成部份。 這樣驚人的比重直接顛覆了科學家對於宇宙物質組成的認知，暗物質對於宇宙奇觀的塑造迫使科學家不得不重新劃分宇宙中三大物質（暗能量、暗物質、普通物質）的成分占比。
暗物質假說
對於暗物質的研究起源於上世紀30年代，在進行星系中心不同半徑處物質旋轉速度的研究過程中，科學家發現物質圍繞中心旋轉的速度都差不多，即使它們距離中心距離不同。
星系外圍的旋轉速度對比模型來講要快很多 ，測量出來的星系旋轉曲線大多平直。隨後科學家們進一步觀測證實，這種現象在宇宙星系中普遍存在。但觀測到的星系可見物質品質遠不足以提供維持星系平直型旋轉曲線的重力，那麽星系中就必然存在某種未知不可見的東西。
為維持星系旋轉提供額外的重力，20世紀80年代，科學家提出了 「暗物質」假說 ，來形象地 指代那些不可見的未知東西 。
弗裏茲·紮維奇在提出暗物質這一概念時說到。
暗物質研究的最新成果
在宇宙中，暗物質可能是由奇異的亞原子粒子等組成的一團雲團在活動中釋放的能量體，這是科學界對於暗物質最清晰的界定。
2020年9月9日【物理評論快報】上釋出了一篇論文，標誌著中國科研團隊在暗物質上研究取得了重大進展。
清華大學教物理系副教授安海鵬、博士後楊大能與加州大學教授郁海波合作的計畫取得的成果顯示： 星系中暗物質的缺失與暗物質自身交互作用有關 。清華大學科研團隊認為，這一理論或許能為64億公裏外的神秘光線來源提供佐證。
暗物質與宇宙論
64億公裏外的太陽系為何如此明亮，如今科學家認為這是暗物質運動的結果。對於暗物質的深入研究隨著新視野號的啟航再次啟動，科學家如今已經得出了如下結論：
宇宙中暗物質的存在是 解開宇宙物質成分之謎 的重要一環，對於當今宇宙論影響深遠，宇宙物質的組成和比重將重新計算， 暗物質是否才是宇宙主體 這一問題也將伴隨著太空研究繼續下去。
結語
2021年3月30日，詹姆士韋伯望遠鏡發射升空，他將和新視野號一起，共同探求64億公裏外的宇宙。作為哈伯空間望遠鏡的繼承者，它將 帶領人類構建新的宇宙結構 ，「這是一項全球性的科學努力」，美國太空望遠鏡科學研究所所長龐托皮丹這樣說。
新視野號如今仍在太陽系外的星雲中穿梭，源源不斷地將資料傳輸到地球。先進的太空科技手段 為人類開啟了探索外太空的大門，也帶來了許多謎團 。一張太空奇觀的照片就能顛覆科學家百年來對於宇宙的認知，暗物質也成為當今太空物理研究的主題。
人類對於暗物質的研究還沒停下腳步，科學家認為，人類科技也必將隨著暗物質研究的深入而進步，人類對於宇宙的認知還處在皮毛的階段。相信在未來，暗物質的迷霧將被撥開， 我們終將解開宇宙構成和執行的奧秘。
