銀河系的黑洞可能完全是另一回事。

圖：影像展示了G2恒星與銀河系中心的超級黑洞擦身而過的景象。

2014年夏天，天文學(xué)家觀測到一個令人窒息的景象，如星云一般的G2恒星與銀河系中心的超級黑洞近距離擦身而過?，F(xiàn)場沒有出現(xiàn)火花四濺的景象，也沒有形成持續(xù)的激烈競爭，相反，G2恒星毫發(fā)無損的幸存下來。而此前，天文學(xué)家以為它將經(jīng)歷一場生死考驗。

但是，由于黑洞是一個大型強(qiáng)盜，因此，天文學(xué)家對此現(xiàn)場大為震驚，黑洞怎么會放過這一過路者？這似乎是不太可能發(fā)生的事?，F(xiàn)在，天文學(xué)家們表示，銀河系中心的大型黑洞或許并不是黑洞，而是一個由暗物質(zhì)聚集形成的絨球。新的研究表明，這一奇怪的假設(shè)能夠解釋這一不可能發(fā)生的偶然事件以及銀河系中心的觀測數(shù)據(jù)，甚至其他方面。

伊卡洛斯與黑洞

長期以來，天文學(xué)家一直認(rèn)為，銀河系的中心，即射手座A*是一個大型黑洞。當(dāng)然，他們無法看到黑洞本身，因為黑洞無法發(fā)射任何光線。相反，他們通過觀測星團(tuán)如星團(tuán)S的移動來推測這一黑洞存在的可能性。S星團(tuán)一直繞一個隱藏著的無法看見的中心物體運(yùn)行，通過對這一運(yùn)行軌道的長期記錄，天文學(xué)家能夠據(jù)此推測其中心物體的質(zhì)量和大小。

這一隱藏的中心物體最有可能是黑洞，即一顆質(zhì)量預(yù)計超過太陽400萬倍的物體。但是S星團(tuán)并不是唯一一個繞銀河運(yùn)行的物體。氣束也埋伏在此，其中一個特別的氣束G2便獲得了特別關(guān)注。十年前，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了氣束，此后不久，他們認(rèn)識到G2的運(yùn)行軌道將會將其帶至黑洞附近，并且距離近到足夠?qū)⑦@一氣云撕碎。

但是，2014年，在G2氣束在距離黑洞僅260AU的位置經(jīng)過時，這一氣束竟毫發(fā)無損的幸存下來。

在解釋G2氣束幸存下來的諸多理由中，最具說服力的便是，天文學(xué)家之前所認(rèn)為的黑洞或許只是一束普通的氣云。如何解釋隱藏其中的超級能量呢？這或許是因為在氣云中存在一個或兩個恒星，正是這一恒星的引力使得這一氣云在經(jīng)過黑洞時，能夠毫發(fā)無損的保留完整結(jié)構(gòu)?；蛟S，這只是一團(tuán)暗物質(zhì)聚集體。

天文學(xué)家將宇宙中存在的肉眼無法看到的物質(zhì)取名為暗物質(zhì)，這些物質(zhì)構(gòu)成了宇宙超80%的質(zhì)量。它并不會與光相互動——它不會發(fā)光，也不會吸收，反射或折射光——并且，我們一直看不到它們。但是，我們能夠通過引力感知到它們的存在。多個獨(dú)立條線的觀測數(shù)據(jù)都證實(shí)了這一觀點(diǎn)，即宇宙中的主要質(zhì)量都是由無法看到的暗物質(zhì)構(gòu)成。

暗物質(zhì)的同一性理論表明，暗物質(zhì)是一種此前并不知曉的奇特的微粒，稱作達(dá)克尼斯（darkinos）。根據(jù)這一理論，達(dá)克尼斯（darkinos）是一種類似費(fèi)米子的微粒。電子、質(zhì)子、夸克以及中子都是費(fèi)米子，其中心特征便是，它們無法共享同一個狀態(tài)。換句話說，你只能將所有費(fèi)米子裝到既定容器中（這與玻色子不同，在同樣的既定容器中，你可以想裝多少裝多少。）

如果暗物質(zhì)是由darkinos構(gòu)成，而darkinos則是費(fèi)米子，那么這些暗物質(zhì)微粒將會以一定程度聚集在銀河系中心。這意味著，在銀河系中心的并不是有著清晰邊界的超級黑洞，而是一個由darkinos聚集而成的巨型球體。這一巨型球體的邊界更為模糊，就像排隊等著參加迪斯科舞會的人，并不是所有人都能成為舞會的中心人物。

保持一致

由于這一巨型暗物質(zhì)球體非常模糊，因此銀河系中心的重力會相對輕一些，從而使得G2這樣的氣云能夠在通過其軌道時安然無恙。

但是，相比于G2氣云，銀河系得中心還存在更多未解之謎等待我們?nèi)ビ^測探索。那里也有S-星團(tuán)，因此，任何想要取代超級黑洞得奇特理論及其他假設(shè)都需要符合這些觀測結(jié)果。

而這確實(shí)正如新研究所表明得那樣。由國際相對論天體物理學(xué)中心Eduar Antonio Becerra-Vergara帶領(lǐng)得天文物理學(xué)家團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，如果他們用擁有合適得質(zhì)量和速率的達(dá)克尼斯（darkino）微粒暗形成得暗物質(zhì)球體理論取代超級黑洞理論，他們可以復(fù)制所有S星團(tuán)的可觀測運(yùn)動。在一些模型中，他們的暗物質(zhì)球體模型相比于瓦尼拉黑洞測算模型，能夠更好的切合觀測到的軌跡。

但是，這一結(jié)果并不意味著什么。黑洞模型實(shí)際上非常簡單：你只需要加上兩個數(shù)字，一個是黑洞質(zhì)量，另一個是轉(zhuǎn)速，便可以預(yù)測S星團(tuán)的行動。而達(dá)克尼斯（darkino）模型卻有許多參數(shù)，允許進(jìn)行更多微調(diào)，從而使研究人員能夠發(fā)現(xiàn)最有可能的暗物質(zhì)組合模型。

我們?nèi)孕枰嗟挠^測數(shù)據(jù)來求證這一關(guān)鍵測試結(jié)果。如果暗物質(zhì)是由達(dá)克尼斯（darkinos）構(gòu)成，那么，能夠成功解釋銀河系中心運(yùn)行情況的模型便也能成功解釋宇宙中觀測到的其他不同的暗物質(zhì)問題，包括解釋為何銀河系的轉(zhuǎn)速比其科學(xué)家所預(yù)想的要快。

BY: Paul Sutter

FY: 秋

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