一些学术名词早已进入了人们的日常生活，例如人们习惯于使用“黑洞”“光年”之类的词汇来描述生活中的场景，却很少去思考其天文学原意；遇到一些极大的数字时，人们称之为“天文数字”，只是很少去真正数一数，一串数字后面究竟缀着多少个0。人类已经拥有了理解整个宇宙的理论工具和探测工具，但是从另一个角度来说，该怎样去认识宇宙的浩瀚，以及随着人类对于宇宙的认识逐渐加深，宇宙的广阔和自身的对比又会对人类的文化造成怎样的冲击？这些问题才刚刚开始浮现出来。

宇宙的浩瀚远超人类的想象，对于动辄以数亿光年来计数的星系尺度来说，在银河系边缘的人类是否有能力认识整个银河系的全貌？正是因为银河系中存在着无数秘密，对于银河系的种种新发现，常常让天文学家们感到兴奋又困惑。

银河系中的暗物质

人类最初正是从宇宙观测中发现了暗物质的存在，几十年来物理学家们试图通过各种手段来研究暗物质的性质，但是对于这种充斥宇宙却又几乎不与普通物质发生相互作用的神秘物质仍然知之甚少，只能通过引力效应探测它的分布。正是因为缺乏有效的研究手段，人类对于暗物质的基本构成仍然限于提出各种理论模型的阶段。例如最流行的理论，认为暗物质普遍是由一种“大质量弱相互作用粒子”（WIMP）构成。也有科学家猜测，就像普通物质一样，暗物质也是由几种不同的基本暗物质粒子构成，它们彼此之间也会以一种未知的方式发生相互作用，释放能量。

这样的猜测，不仅会影响人类对于暗物质的研究，还可能影响到人类对于星系结构的认识。天文学家早就意识到，在银河系中存在着大量的暗物质。如果暗物质是由大质量弱相互作用粒子构成，彼此之间很少发生相互作用，那么暗物质将会因为引力作用的凝聚以类似于球形的状态聚集在银河系的中心，这也被称为“暗物质晕”（dark matter halo）。但如果确实存在不同的暗物质基本粒子，并且它们之间会发生相互作用，情况就可能会完全不一样。暗物质粒子之间的相互作用会释放能量，使其处于更低的能量状态。在这种情况下，就如同恒星和星际尘埃和气体形成一个旋转的圆盘状星系一样，原本想象中位于银河系中心的暗物质晕，就会变为一个旋转的“暗物质圆盘”而广泛分布在银河系中。