日前，法國巴黎天文台科學家領導的國際天文學家團隊，利用蓋亞望遠鏡（本文簡稱「蓋亞」）提供的數據估計，我們銀河系的質量約為太陽質量的2000億倍，僅為過去估值的1/5到1/4。這項研究似乎表明銀河系正在丟失一些暗物質，這種不可見的物質約占宇宙總質量的85%。
蓋亞繪製了銀河系18億顆恆星的天文圖，研究團隊據此估計銀河系的總質量僅為太陽的2000億倍，而此前的估計值約為8900億倍到1萬億倍太陽質量。通過觀察旋轉曲線來計算其質量，研究人員弗朗索瓦·哈默博士說，從本質上講，銀河系是由1000億至4000億顆恆星組成的螺旋星系，科學家認為這些恆星被暗物質暈包圍。雖然蓋亞繪製出的18億顆恆星只是銀河系內恆星總數的一小部分，但足以讓研究人員計算出其準確的旋轉曲線。
銀河系的旋轉曲線與其他大型螺旋星系不同，因為它不是平坦的。而且，20世紀70年代後，科學家提出了一種理論，即大型螺旋星系必須被暗物質暈包圍。最新研究表明，銀河系的旋轉曲線在星系盤的外圍開始迅速下降，恆星的軌道運行速度比預期要慢，這表明一些來自暗物質的引力「缺席」。暗物質可能是宇宙物質的主要組成部分，但又不屬於構成可見天體的任何一種已知的物質。
研究團隊表示，銀河系的旋轉曲線「可能要歸因於銀河系異常安靜的歷史」：它最後一次大合併發生在約90億年前，而其他螺旋星系的合併發生在約60億年前。此外，這一發現可能會對理解銀河系130億年的歷史產生深遠影響，因為這可能表明銀河系與其他星系的碰撞次數少於其同類星系。銀河系的旋轉曲線是相當具有挑戰性的工作，天文學家需要取得有關的信息。
估計銀河系的總質量為太陽的2000億倍只是一個估算值，而且由於人類目前的測量還很不充分，所以誤差肯定是有的。要估算出銀河系的質量，前提就是需要弄清楚銀河系的結構、大小、物質分布和天體運動規律等信息。雖然仍有一些觀測數據還不完整或相差懸殊，但這並不影響對銀河系總體質量在可容忍誤差範圍內的估算。
蓋亞在天文學研究中的應用，可幫助天文學家研究暗物質、脈衝星和黑洞等天體，並助力科技發展和人類文明進步。正如中國學者周儀榮先生曾經說過的那樣：「天文學與其它學科一樣，是為人類生產和生活服務的；整個人類文明發展史證明，天文學對於人類生存和社會進步具有極其重要的意義。」
文/何學思（作者系歐洲南方天文台高級研究員）