宇宙中是否还存在其他我们不知道的物质呢？

星际空间

我们居住其中的银河系是如此巨大，其中包含的像太阳一样的恒星就有1000亿颗。但是和整个宇宙相比，银河系就像是沧海一粟。宇宙是浩瀚无边的，无数恒星、星系和星系团分布其中，像是海洋中点缀的小岛。以我们的银河系为例，虽然其中有超过1000亿颗恒星，但是两颗恒星之间的平均距离能够达到12亿光年。在这样广阔的宇宙空间中，除了我们能够直接观察到的各种天体之外，是否还存在其他我们不知道的物质呢？

一、星际物质

一直到19世纪后期，大多数科学家还都认为，宇宙各天体之间的地带是真空状态，空无一物。但是到了20世纪，天文学家们发现了很多证据，证明了宇宙空间里是存在其他物质的。

德国天文学家哈特曼于1904年在猎户座的分光双星系统的光谱中，发现了一条吸收钙的光谱。在双星系统中，两颗恒星围绕着对方转动，它们的光谱理应具有周期性的多普勒唯一，但是吸收钙的这条光谱是没有变化的。没过多久，在其他类似的双星系统中也发现了类似的光谱。在相当长的一段时间里，这种光谱被认为是双星系统中的钙元素云。但是到了1928年，美国天文学家斯特鲁维根据观测发现这些固定不变的光谱的强度，随着恒星和我们的距离变得越来越远，亮度反而越来越强。这就说明，这些光谱不是由双星系统中的钙元素造成的，而是由太阳和这个双星之间的某些物质造成的。

这是人类有史以来第一次发现了星际物质的存在。后来，人们从这些双星系统的光谱中找到了更多星际物质的谱线，证明星际物质中包括氢、钠、钙、铁等元素，这些元素的组成和太阳以及很多恒星的组成元素相似。

但是，虽然一些天文学家已经发现了宇宙空间并非是真空状态，而是存在一些稀薄的气态物质。但是通过观测来证明确实存在星际物质，并且认为这是宇宙物质的一种表现形式的，是瑞士籍美国天文学家特南普勒。他于1930年在对银河系中的恒星的亮度和温度进行观测时发现，地球上的观测者与宇宙中的天体之间，存在一种消光的现象。我们实际能够看到的天体的亮度，比它的实际亮度要低，因此计算出的距离比实际距离远。所以这能够说明，宇宙空间不是真空状态，而是到处都存在密度很低而无法被观测到的星际物质。消光现象的发现，加速了人们对星际物质的研究进程。

我们知道，恒星的表面温度决定恒星的颜色和光谱。如果两颗恒星的光谱类型相同，那么它们的颜色也应该是相同的。但是，如果两颗同样光谱类型的恒星一个距离近一些，一个远一些，那么离我们稍远的恒星看起来就要更加偏红。美国天文学家斯蒂宾于1932年第一次发现了这种现象。他认为，这体现了星际物质对光的干扰。星际物质有选择地吸收光，吸收率与光的波长成反比，也就是对红光的吸收率是对紫光吸收率的一半，所以距离越远，光看起来就越红。

天文学家还发现，在银河系中，星际物质的主要成分是星际气体和尘埃，而且分布十分不均匀。在银道面上，星际物质的密度是最大的，但是仍然不超过每立方厘米1个原子。飘浮在星际气体中的尘埃密度则更低，只相当于气体分子的十分之一，但是它们仍然能够造成消光现象和红化现象。

其实，这些星际物质的密度，比我们在地球上的实验室中制造出的真空状态的密度还要低，但是在天文观测中，这些看似微不足道的物质也能起到很大的作用，尤其是消光作用，对远距离的天文观测十分不利。而且，由于银道面上的星际物质密度很大，所以在这个方向上的消光现象是如此严重，以至于穿过银心的光线到达地球时，光照的强度只有原来的百亿分之一。所以在过去，科学家曾经一度认为我们处于银河系的中心，而且对整个银河系的尺寸的估算，比实际尺寸大了2倍。这也导致我们直到今天还无法一窥整个银河系的全貌。