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研究:银河系中心的黑洞可能是一个由暗物质组成的球体

据外媒报道,像大多数星系一样,银河系被认为在它的中心有一个超大质量的黑洞--但也许它黑暗的中心是由不同的物质组成。一项新研究提出,它可能是一个高密度的暗物质核心,由一种假想的粒子--darkino组成。

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银河系是由一个巨大的中间质量聚集在一起的,这个质量约相当于400万个太阳。这个巨大的天体被称作人马座A* (Sgr A*),虽然我们无法直接看到它,但可以从它周围恒星的运动中推断出它的存在。超大质量黑洞是最符合逻辑的候选者,但它可能不是唯一的解释。

这种怀疑在七年前就已经埋下了种子。一种名为G2的气体云被发现围绕着Sgr A*运行,因为它在2014年初经过了该天体,这样的距离相当近。自那之后,天文学家满怀期待地观察着--如果Sgr A*能像预期的那样是一个超大质量黑洞,那么G2应该会在他们眼前被撕成碎片。

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但令人惊讶的是,G2安然无恙。这导致一些科学家推测,它可能不是一个气体云而是一个膨胀的尘埃恒星,其拥有足够的引力保持其形状。然而在新研究中,研究人员质疑的不是G2的身份,而是Sgr A*本身。

意大利相对论天体物理国际中心(ICRA)的科学家进行了如果用一团暗物质取代超大质量黑洞会发生什么的模拟。人们已经认为这种神秘的物质会集中在银河系的中心并用它的引力将整个星系凝聚在一起。

ICRA团队发现,如果暗物质具有特定的特性,那么它可以精确地解释一系列观测结果,在某些情况下甚至比黑洞模型还要更好。这种暗物质将由darkion--属于费米子群的中性超轻粒子--组成。这些黑影会聚集在星系中心,然后扩散到更远的地方并形成一团更分散的云。

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费米子的一个关键特征是,在一个给定的空间里,它们中只有一个能在同一时间占据特定的量子态,这限制了它们聚集在一起的密度。因此跟超大质量黑洞相比,这个球体的核心所处的环境要温和得多,这将使G2能够毫发无损地通过。

但这并不是该模型所适用的唯一观察结果。研究小组发现,如果暗星系的质量在56 keV左右,那么模拟就能准确地预测一个名为S-stars的附近恒星群的运动以及银河系外光晕的旋转曲线。

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尽管darkino假说非常有趣,但这个问题还远未解决。超大质量黑洞理论仍是最有可能的理论,因为它以一种相对简单的方式解释了观察良好的物理现象--此外,我们在大多数其他星系的中心都看到了黑洞。

不过保持开放的心态是有好处的,该团队表示,未来发布的数据可能会以某种方式阐明这一想法。

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