新的研究表明,銀河系中心的超大質量黑洞實際上是一個質量極大但緻密的暗物質團。
科學家表示,這個星團將產生與目前超大質量銀河系相同的引力效應。 黑洞, 射手座A* (A*中士)。這包括劇烈和快速的跳躍 星星 故事發生在銀河系中心,其中所謂的「S 星」以高達每小時 6700 萬英里(每秒 30,000 公里)的速度繞著我們銀河系緊湊的中心運行。就上下文而言,這大約是光速的 10%。它 暗物質 研究小組表示,該陣列還將計算位於銀河中心的塵埃覆蓋物體或「G源」的軌道。
研究小組表示,費米子暗物質應該能夠形成一個由超緻密、緊密的核心組成的結構,其質量很大,可以模仿質量相當於 460 萬個太陽的超大質量黑洞。該核心將被一個寬闊且瀰漫的光環包圍,該光環遠遠超出了可見物質的範圍。 銀河系 – 但作為一個統一的實體行事。這是其他暗物質配方無法複製的結構。
拉普拉塔天體物理研究所的團隊成員卡洛斯·阿奎萊斯(Carlos Argüelles)表示:“我們不僅僅是用黑暗物體取代黑洞;我們還提出,中心超大質量物體和銀河系暗物質暈是同一連續物質的兩種表現形式。” 在一份聲明中說。
眼見為憑……但我們看到了什麼?
該理論由 Argüelles 及其同事提出,很大程度上是基於歐洲太空總署蓋亞恆星追蹤任務的觀測結果,該任務是該計畫於 2022 年 6 月第三次資料投放的一部分。
蓋亞讓研究小組能夠精確地繪製出銀河系外暈中恆星和氣體的自轉和軌道,揭示了銀河係自轉曲線的減速:即所謂的開普勒傾角。團隊認為開普勒衰落可以用他們看到的瀰漫性外暈來解釋,這是他們模型中的一個因素,而且正如我們現在所知,它增加了對暗物質費米子模型的支持。
在宇宙學標準模型(也稱為 Lambda 冷暗物質 (LCDM) 模型)(我們對宇宙最好的描述)中,暗物質是“冷的”,這意味著它的粒子運動速度明顯慢於 光速。
冷暗物質形成了一條延伸的暈尾,很難解釋蓋亞觀測到的減速。另一方面,費米子模型預測更窄、更緊湊的暈尾可能導致開普勒崩潰。請記住,在人馬座 A* 模型中,銀河系中心的暗物質並未與外暈結合成單一結構,因此模型中不存在尾部。
阿圭勒斯說:“這是暗物質模型首次成功克服了這些不同尺度和不同軌道的物體,包括現代旋轉曲線和中心恆星數據。”
到目前為止,一切都很好。我們的星系中心可能有暗物質團而不是黑洞的理論似乎很有道理。然而,房間裡有一頭460萬個太陽質量的大象:即Sgr A*的圖像,由 事件視界望遠鏡 (EHT)並於 2022 年 5 月向公眾揭露。然而,團隊表示,他們的費米子暗物質模型可能是造成這現象的原因。
在我們深入解釋之前,有必要考慮一下當我們查看 EHT 圖像時我們實際看到的東西,我們目前都假設是 Sgr A*。
這張影像中發光的金環實際上是隱藏在銀河系中心的任何物體周圍的超熱物質。我們在這張圖像中實際看到的根本不是黑洞,這是可以理解的,因為黑洞被稱為事件視界的發光錶麵包圍;我們沒有辦法 直接地 參見 A* 中士。然而,我們可以看到的是黑洞投射的陰影。
然而,在 2024 年,研究人員證明,費米子暗物質的緻密核心可以產生類似於 EHT 影像中看到的陰影。由於暗物質不與光相互作用,核心將像黑洞一樣不可見。
拉普拉塔天文物理研究所的團隊負責人瓦倫蒂娜·克雷斯皮(Valentina Crespi)說:「這是一個重點。」 「我們的模型不僅解釋了恆星的軌道和星系的旋轉,而且與著名的黑洞陰影圖像一致。
儘管團隊在統計上將他們的暗物質模型與公認的銀河系中心超大質量黑洞模型進行了比較,並且前者能夠重現S星的行為、G源、我們星系的結構和黑洞的陰影,但研究人員指出,這一理論顯然還處於早期階段。
該團隊的研究為未來的觀測制定了路線圖 非常大的望遠鏡 (VLT) 尋找銀河系中心的光子環,人馬座 A* 將會出現光子環,但如果我們銀河系的主要中心體是密集的暗物質團塊,光子環就會消失。
顯然,Sgr A* 尚未準備好將其在銀河系中心的王位讓給暗物質。
該團隊的研究成果於2月5日發表在期刊上 英國皇家天文學會 (MNRAS) 月度通知。









