四川
“在銀河系的中心，有一個超大質量黑洞”，這是一個被普遍認同的觀點，然而在一項近日發表在《皇家天文學會月刊》上的新研究中，科學家卻提出了一種新的觀點，即：我們可能錯了，銀河系中心的那個黑洞可能并不存在，相對來講，它更可能是一團極為致密的暗物質核心。
根據介紹，構成這個核心的暗物質粒子屬于費米子，它們遵循泡利不相容原理，可以在核心內部產生一種量子簡并壓力，并以此抵抗自身的引力塌縮，從而能夠在極小的體積內保持穩定。
科學家表示，我們之前認為銀河系中心有個超大質量黑洞，有一個重要的原因就是，銀河系中心的那些恒星和氣體云團都在圍繞著一個質量很大，體積卻很小的引力源高速運動，但這個引力源不一定就是黑洞，因為致密的暗物質核心也可以起到同樣的效果。
另一方面，根據此次研究的模擬，在這個暗物質核心的周圍，同樣也可以形成一個吸積盤結構，其投射出的影像，在形狀、大小、明暗分布上，也與事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）于2022年5月12日發布的那張著名的照片非常相似。
那么問題就來了，既然現有的黑洞理論已經能夠很好地解釋這些觀測現象，為什么科學家還要提出這個新的理論呢？這其實要從銀河系的整體運動狀態講起。
簡單來講，銀河系是一個巨大的棒旋星系，根據科學家的觀測，以銀河系的旋轉速度來看，僅憑我們能夠直接觀測到的物質質量，其產生的引力根本就無法束縛住這個龐大的星系，所以科學家推測，應該還有一種我們不可見的物質在產生額外的引力。
這種“不可見的物質”就是所謂的暗物質，雖然我們不能直接看到它們的存在，但卻可以間接觀測到它們產生的引力效應。
也正因為如此，長期以來，一個普遍被認同的理論就是，在銀河系之中，除了我們能直接觀測到的普通物質之外，還存在大量的暗物質，正是有了它們產生的引力，銀河系才不會因為轉速過快而分崩離析。
但問題是，當科學家用這種理論去描述真實的銀河系時，往往需要不斷調整各種參數（比如暗物質在星系中的具體分布方式），才能勉強與觀測數據吻合，這種“靠調參數才能對上”的做法，就強烈暗示了，我們有可能缺少一個更統一、更自然的理論框架。
實際上，此次研究正是給出了這樣一種理論，我們可以將其簡單地理解為：暗物質并不是隨機存在于銀河系之中，而是從中心到外側形成了一種連續的結構，它們在銀河系中心被引力壓縮成一個極其致密的核心，在更遠的地方則逐漸變得稀疏，演化成包裹整個銀河系的暗物質暈。
科學家指出，這個理論既能夠解釋銀河系中心附近恒星和氣體云團的高速運動，也可以解釋整個銀河系在大尺度上的整體運動狀態。
重要的是，在描述真實的銀河系時，它不需要“靠調參數才能對上”這樣的做法，而根據該理論建立的計算機模型，其得到的模擬結果與蓋亞衛星 DR3 任務（第三批數據發布）所提供的觀測數據非常吻合，甚至在一些關鍵指標上，這種“統一的暗物質結構”模型還比傳統的“中心黑洞 + 暗物質”模型更貼近真實情況。
而這也就意味著，銀河系中心的那個黑洞可能并不存在，相對來講，它更可能是一團極為致密的暗物質核心。
科學家表示，我們是可以通過實際觀測來驗證這個理論的，因為按照廣義相對論的預測，真正的黑洞會在事件視界附近產生一種獨特的多重光子環結構，這是光線在強引力作用下反復繞行后形成的，而暗物質致密核心不存在事件視界，因此不會具備同樣的光子環特征。
就目前的情況來看，相關的研究仍在進行之中，期待在未來的日子里，科學家能有更多的發現。
參考資料：The dynamics of S-stars and G-sources orbiting a supermassive compact object made of fermionic dark matter, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2026). DOI: 10.1093/mnras/staf1854
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