日前，法国巴黎天文台科学家领导的国际天文学家团队，利用盖亚望远镜（本文简称“盖亚”）提供的数据估计，我们银河系的质量约为太阳质量的2000亿倍，仅为过去估值的1/5到1/4。这项研究似乎表明银河系正在丢失一些暗物质，这种不可见的物质约占宇宙总质量的85%。
盖亚绘制了银河系18亿颗恒星的天文图，研究团队据此估计银河系的总质量仅为太阳的2000亿倍，而此前的估计值约为8900亿倍到1万亿倍太阳质量。通过观察旋转曲线来计算其质量，研究人员弗朗索瓦·哈默博士说，从本质上讲，银河系是由1000亿至4000亿颗恒星组成的螺旋星系，科学家认为这些恒星被暗物质晕包围。虽然盖亚绘制出的18亿颗恒星只是银河系内恒星总数的一小部分，但足以让研究人员计算出其准确的旋转曲线。
银河系的旋转曲线与其他大型螺旋星系不同，因为它不是平坦的。而且，20世纪70年代后，科学家提出了一种理论，即大型螺旋星系必须被暗物质晕包围。最新研究表明，银河系的旋转曲线在星系盘的外围开始迅速下降，恒星的轨道运行速度比预期要慢，这表明一些来自暗物质的引力“缺席”。暗物质可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。
研究团队表示，银河系的旋转曲线“可能要归因于银河系异常安静的历史”：它最后一次大合并发生在约90亿年前，而其他螺旋星系的合并发生在约60亿年前。此外，这一发现可能会对理解银河系130亿年的历史产生深远影响，因为这可能表明银河系与其他星系的碰撞次数少于其同类星系。银河系的旋转曲线是相当具有挑战性的工作，天文学家需要取得有关的信息。
估计银河系的总质量为太阳的2000亿倍只是一个估算值，而且由于人类目前的测量还很不充分，所以误差肯定是有的。要估算出银河系的质量，前提就是需要弄清楚银河系的结构、大小、物质分布和天体运动规律等信息。虽然仍有一些观测数据还不完整或相差悬殊，但这并不影响对银河系总体质量在可容忍误差范围内的估算。
盖亚在天文学研究中的应用，可帮助天文学家研究暗物质、脉冲星和黑洞等天体，并助力科技发展和人类文明进步。正如中国学者周仪荣先生曾经说过的那样：“天文学与其它学科一样，是为人类生产和生活服务的；整个人类文明发展史证明，天文学对于人类生存和社会进步具有极其重要的意义。”
文/何学思（作者系欧洲南方天文台高级研究员）
