银河系中心的暗物质谜团：并非黑洞

来源：科技日报

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科技日报记者 张佳欣

银河系中心可能并非传统意义上的超大质量黑洞，而是一团能够产生类似引力效应的暗物质。一个国际天文学家团队提出，由费米子组成的暗物质核心，或许能同时解释银河系中心高速运行的恒星轨道，以及银河系外围物质的大尺度旋转行为。这项挑战了主流理论的研究成果发表于最新一期《皇家天文学会月刊》。

长期以来，天文学界普遍认为，人马座A*是一颗位于银河系中心的超大质量黑洞，其强大引力主导着附近恒星的运动。尤其是一组被称为“S星”的恒星，以每秒数千公里的速度绕中心运行，其被视为黑洞存在的重要证据。

然而，新研究提出了另一种可能：银河系中心或许并非单一黑洞，而是由费米子构成的致密暗物质结构。这种结构由一个极为紧致、质量巨大的核心以及外部广阔的暗物质晕组成，二者形成一个连续整体。其中，内部致密核心的引力强度足以模拟黑洞，从而解释S星以及附近被尘埃包裹的G源天体的轨道行为。

团队结合了欧洲航天局“盖亚”任务第三次数据发布的最新观测结果。“盖亚”任务对银河系外晕进行了精细测绘，显示远离中心的恒星和气体运动呈现“开普勒式下降”，即旋转速度随距离增加而逐渐减慢。团队认为，这一现象与其提出的暗物质模型相符，并与银河系中普通物质（如盘面和核球）的分布一起，可以解释整体结构。

阿根廷拉普拉塔天体物理研究所卡洛斯·阿尔法列斯表示，这是首次有暗物质模型能够同时解释银河系中心小尺度现象与星系大尺度结构。该模型并非简单用暗物质替代黑洞，而是认为银河系中心的超大质量天体与暗物质晕可能是同一种连续物质的不同表现。

此外，研究团队表示，该模型还能重现已事件视界望远镜此前拍摄到的人马座A*的“黑洞阴影”。理论计算显示，当吸积盘照亮致密暗物质核心时，其强引力同样可以弯曲光线，形成中心暗区与外围亮环的结构。

统计比较结果显示，目前观测数据仍无法明确区分黑洞模型与暗物质模型。未来，借助甚大望远镜上的GRAVITY干涉仪获取更高精度观测，以及寻找黑洞特有的“光子环”等信号，将成为检验这一新理论的关键。

团队表示，如果这一假说得到进一步验证，可能会改变人类对银河系中心天体本质的理解。