暗物质的天文证据

称量天体系统的质量测量遥远天体的质量是一件不容易的事。19世纪以来,天文学家们一直在做着这方面的尝试,所基于的原理是牛顿万有引力定律和牛顿第二定律,即通过观察天体的运动来推断天体的质量。海王星的发现就是一个著名的例子。在19世纪前期,人们知道太阳系有七大行星,行星绕着太阳做椭圆轨道运动,根据牛顿引力定律,我们可以精确地计算出每个行星如何运动,包括行星之间的相互影响。对行星运动的观测也达到了相当精确的程度,而且观测和理论预期相当符合,一切事情看起来都很合理。然而,最外围的行星——天王星,它的运动轨迹似乎有点不那么完美,和理论预期相比较总有一些偏差。人们提出猜测,在天王星外围可能还存在一颗行星,它的引力影响了天王星的运动。1845-1846年,英国天文学家约翰·柯西·亚当斯和法国天文学家乌尔班·勒维耶根据天王星的轨道计算出了这颗未知行星的轨道。随即,德国天文学家约翰·加勒果然在他们预计的位置发现这颗新行星——海王星。