Vật chất tối Fermion: Giả thuyết mới thay thế lỗ đen siêu khối lượng Nhân Mã A* tại trung tâm Ngân Hà

Vào tháng 2 năm 2026, một nhóm chuyên gia vật lý thiên văn quốc tế đã công bố một nghiên cứu mang tính đột phá trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Công trình này đưa ra một giả thuyết đầy thách thức đối với quan điểm truyền thống về vai trò thống trị của lỗ đen siêu khối lượng Nhân Mã A* (Sgr A*) nằm tại trung tâm dải Ngân Hà. Thay vì sự hiện diện của một điểm kỳ dị không gian, các nhà khoa học cho rằng những tác động trọng trường cực mạnh tại vùng lõi thiên hà có thể bắt nguồn từ một cụm vật chất tối fermion với mật độ siêu đặc.

Mô hình lý thuyết này được phát triển bởi các nhà nghiên cứu hàng đầu, bao gồm Valentina Crespi và Carlos Argüelles từ Viện Vật lý Thiên văn La Plata. Theo quan điểm của họ, lõi vật chất tối siêu đặc cấu thành từ các hạt hạ nguyên tử nhẹ (fermion) và quầng vật chất tối bao quanh Ngân Hà thực chất là hai biểu hiện khác nhau của cùng một thực thể duy nhất. Cách tiếp cận này hướng tới việc thống nhất các giải thích về các hiện tượng vật lý trên nhiều quy mô thiên hà khác nhau, đặc biệt là quỹ đạo chuyển động của các ngôi sao S, vốn quay quanh trung tâm thiên hà với vận tốc kinh ngạc đạt tới hàng nghìn km/s.

Một trong những luận điểm then chốt ủng hộ mô hình fermion là sự tương thích đáng ngạc nhiên với các dữ liệu quan sát thực tế gần đây. Nghiên cứu cho thấy sự phù hợp chặt chẽ với kết quả từ sứ mệnh Gaia DR3 của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), vốn đã lập bản đồ chi tiết về đường cong quay của quầng ngoài Ngân Hà. Hơn nữa, các tác giả khẳng định cấu trúc này hoàn toàn khớp với hình ảnh "bóng đen lỗ đen" xung quanh Sgr A* mà dự án Event Horizon Telescope (EHT) đã công bố vào năm 2022. Chuyên gia Valentina Crespi nhấn mạnh rằng một lõi vật chất tối đậm đặc có khả năng mô phỏng hiệu ứng bẻ cong ánh sáng, từ đó tạo ra một vùng tối trung tâm được bao quanh bởi một vòng sáng rực rỡ, tương tự như những gì chúng ta quan sát thấy ở lỗ đen.

Theo lý thuyết truyền thống, sự tồn tại của Sgr A* được suy ra từ một trường hấp dẫn khổng lồ, đòi hỏi một vật thể có khối lượng tương đương khoảng bốn triệu lần Mặt Trời tập trung trong một không gian nhỏ hơn quỹ đạo của Sao Diêm Vương. Tuy nhiên, cấu trúc thay thế dựa trên các hạt fermion có thể tái tạo hoàn hảo các hiệu ứng trọng lực này mà không cần đến sự hiện diện của một điểm kỳ dị. Giả thuyết này đồng thời giải quyết một vấn đề hóc búa trong các mô hình truyền thống: sự thiếu hụt nồng độ vật chất tối dự kiến tại trung tâm các thiên hà, một nghịch lý đã tồn tại từ lâu trong ngành thiên văn học hiện đại.

Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm về mặt lý thuyết, các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận rằng những dữ liệu hiện tại về động lực học của các ngôi sao nội tại vẫn chưa đủ để loại trừ hoàn toàn kịch bản về một lỗ đen truyền thống. Để đi đến kết luận cuối cùng, cộng đồng thiên văn học đang đặt nhiều kỳ vọng vào các quan sát trong tương lai, đặc biệt là dữ liệu từ hệ thống kính thiên văn Cherenkov (CTA) dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm 2026. Cuộc tranh luận khoa học này không chỉ là một sự đối đầu về mặt lý thuyết mà còn đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong việc định nghĩa lại bản chất thực sự của các trung tâm thiên hà trong vũ trụ bao la.