费米子暗物质:银河系中心超大质量黑洞人马座 A* 的潜在替代方案

编辑者: Uliana S.

一项新研究表明,我们银河系的核心可能是由费米子暗物质组成的密集而模糊的核。

2026年2月,一支国际天体物理学家团队在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上发表了一项具有挑战性的假设。该研究对银河系中心长期占据主导地位的超大质量黑洞——人马座 A*(Sgr A*)的本质提出了质疑。研究人员大胆推测,银河系核心所展现出的强大引力影响,其源头可能并非传统理论中的奇点,而是一个由极高密度的费米子暗物质构成的密集簇。

这一创新模型的开发由拉普拉塔天体物理研究所的瓦伦蒂娜·克雷斯皮(Valentina Crespi)和卡洛斯·阿圭列斯(Carlos Argüelles)共同主导。他们的理论框架建立在一个核心假设之上:由轻质亚原子粒子(费米子)构成的超高密度暗物质核心,与包裹整个星系的暗物质晕,实际上是同一种物质在不同尺度下的表现形式。该模型旨在统一解释跨越多个星系尺度的天文现象,特别是那些以每秒数千公里的极高速度绕银河系中心旋转的“S星”的复杂运动规律。

支持费米子模型的关键论据在于其与当代观测数据的高度契合。研究表明,该模型与欧洲航天局 Gaia DR3 任务中关于银河系外晕旋转曲线的精密测绘结果完全一致。更具突破性的是,作者声称其理论结构与事件视界望远镜(EHT)协作组织在2022年捕获的人马座 A*“黑洞阴影”图像高度吻合。瓦伦蒂娜·克雷斯皮指出,这种超高密度的暗物质核心能够产生显著的光线弯曲效应,从而在明亮的光环中心模拟出类似的黑暗区域。

在传统天文学观点中,人马座 A* 的存在是基于引力场推断的,这要求在一个甚至小于冥王星轨道的狭小空间内,集中约400万倍太阳质量的物质。而这种由费米子构成的替代性结构,在无需引入物理奇点的情况下,就能完美复现这些引力效应。此外,这一假说还为传统模型中一个长期悬而未决的问题提供了答案,即为何在许多星系中心观察不到预期的暗物质聚集浓度。

尽管该理论在数学和逻辑上具有显著优势,但研究团队也承认,目前的恒星动力学观测数据尚不足以彻底排除传统的黑洞情景。为了最终定论,全球天文学界正密切关注未来的观测计划,尤其是预计在2026年投入运行的切伦科夫望远镜阵列(CTA)所带来的关键数据。这场关于银河系心脏本质的科学博弈,预示着人类对星系演化认知的一次重大飞跃。

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来源

  • ERR

  • The Debrief

  • BIOENGINEER.ORG

  • ScienceBlog.com

  • EarthSky

  • Astronomy Magazine

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