来自波恩大学和斯特拉斯堡大学的科学家首次模拟了在没有暗物质的情况下，宇宙中星系的形成。为了在计算机中实现这一过程，研究人员修改了牛顿引力定律。结果很有趣，计算机模拟的星系与我们当今看到的星系颇为相似。他们的假设可以解决现代宇宙学的很多谜团，相关研究已经发布在《天体物理学》杂志上。

下图展现的是模拟开始15亿年后所形成的星系的概况，颜色越亮表示相应区域的气体密度越高，浅蓝色的亮点表示的则是星系中的年轻恒星。

目前宇宙学家认为，宇宙大爆炸后物质并非完全均匀分布的。密度越大的区域引力越大，进而会从周围吸引更多物质。随着时间推移，不断聚积的气体最终形成我们当今看到的星系。神秘的暗物质是该理论的重要组成部分。一方面，暗物质被认为与导致气体聚积的宇宙初始不均匀性有关；另一方面，暗物质可以解释一些匪夷所思的观测结果，比如星系的运转速度高于预期，如果没有额外质量提供引力，星系理应发生解体。

只不过，暗物质时至今日仍如鬼魅一般，科学家尚未找到能够证明其存在的直接证据。以至于有些科学家大胆猜想，是不是我们对引力的理解存在问题？以色列物理学家摩德海·米尔格罗姆（Mordehai Milgrom）博士甚至提出所谓的修正牛顿动力学（MOdified Newtonian Dynamics，简称MOND）。该理论认为，两个质量体之间的引力只在一定程度上遵循牛顿定律。在加速度非常低的情况下（比如在星系中），引力作用会增强。这可以解释星系为何不会因过快旋转而解体。

研究人员正是在MOND理论框架下对星系的形成展开模拟的。为此，他们专门开发了一套计算机程序来进行复杂的引力计算。要知道，在MOND理论框架下，物体的引力不仅取决于它自身的质量，还与其附近是否存在其他物体有关。

在这套计算机程序的帮助下，研究人员以大爆炸后几十万年的气体云为起始，模拟了恒星和星系的形成。研究人员表示：“在诸多方面，我们的模拟结果与望远镜的实际观测非常接近。例如，在计算机模拟的星系中，恒星的分布和速度与夜空中观测到的具有相同模式。更有甚者，我们模拟形成的主要是类似银河系的宇宙最常见的旋涡星系。”

反观基于暗物质的模拟，不仅对某些参数的变化非常敏感，而且模拟结果还与实际观测存在一些难以解释的差异。

当然，这项研究暂时处于相当初步的阶段，还需要反复计算与论证，并纳入更多影响因素。也许，宇宙中根本就没有什么暗物质，只是我们对引力的理解还不够透彻。谁知道呢？