宇宙從不缺令人驚嘆的天體，但2025年天文學家發現了一個讓他們備受驚訝的事情，LEDA 1313424星系擁有九道嵌套的發光圓環，它就像一個豎立在宇宙虛空的巨大靶心，甚是壯觀，所以我們也稱之為靶心星系，位于雙魚座，距離地球約5.51億光年。

九個環的結構，這一結果刷新了天文學家們的認知。

在此之前，人類發現的環狀星系最多僅有三道環，九環結構不僅是數量上的突破，更是對沿用了八十多年的環狀星系形成理論提出了挑戰。

早在1941年，天文學家就發現了首個環狀星系——車輪星系，并逐步形成了一套成熟的解釋：環狀結構是星系正面相撞的產物。

當一個小星系垂直撞向大星系的中心時，撞擊產生的密度波會像投入湖面的石子激起的波紋一樣，沿著星系盤向外擴散，把氣體、塵埃和恒星推擠到環形區域聚集發光，這就是學界熟知的碰撞環星系理論。

過去發現的單環、雙環星系，幾乎都能套用這套模型解釋。

因此在九環結構剛被發現時，學界最初的猜想也沿用了碰撞理論：約5600萬年前，一個小型星系迎面撞穿了靶心星系的中心，由此產生的多道密度波形成了如今的九環結構。

但佛羅里達大學的物理學家皮埃爾·西基維和趙宇鑫在詳細核算后發現，這個解釋存在無法彌合的漏洞。

按照碰撞理論的公式推算，靶心星系最外層、半徑約70千秒差距（相當于22.8萬光年）的環，擴張速度應該只有每秒55公里，可如果它真的是5600萬年前的撞擊產物，要跑到現在的位置，擴張速度得達到每秒1220公里，兩者相差超過20倍，這在星系物理尺度里完全不具備合理性。

即便放寬條件把撞擊時間往更早推，也無法解決矛盾：碰撞產生的密度波最多只能存續1億到2億年，時間再久就會逐漸消散。

哪怕按最長存續時間計算，外環速度也得是理論預測的6倍，依然遠超合理范圍。

除此之外，碰撞理論還有兩處硬傷：

一是按照模型預測，越靠內側的環邊界會越模糊甚至相互重疊，但靶心星系最內側的四道環都清晰可辨。

二是碰撞理論有一個核心前提：撞擊的時間必須極短，能瞬間給星系盤物質施加沖力，這要求撞擊星系的速度遠大于目標星系的旋轉速度。

但根據觀測估算的撞擊速度，根本達不到這個要求。

那既然星系碰撞的解釋站不住腳，有沒有另一種更自洽的可能？

兩位研究者把答案指向了宇宙中最神秘的存在——暗物質。

我們能看見的恒星、行星、氣體等普通物質，只占宇宙物質總量的15%，剩下85%都是不發光、僅通過引力相互作用的暗物質，它們像隱形的暈圈包裹著幾乎所有星系，也就是我們所說的包裹星系的暗物質暈。

在眾多暗物質候選粒子中，軸子是極具潛力的一類：它質量極輕，幾乎不與普通物質發生相互作用。

西基維團隊長期提出一個猜想：如果暗物質由軸子構成，它們會在星系引力場中通過引力自相互作用達到熱平衡，最終形成玻色-愛因斯坦凝聚態——簡單來說，就是無數軸子粒子進入統一的最低能量量子態，像一汪步調一致的量子液體，它們能在星系這樣的宏觀尺度上展現出量子效應。

處于這種狀態的暗物質，會在星系引力場中有規律地向內墜落、向外折返。

因為攜帶著整體旋轉的角動量與大尺度渦旋，它們不會直接落入星系中心，而是在特定半徑處到達離中心最近的位置，就在這些折返點上，暗物質的密度會急劇升高，形成一圈圈看不見的“焦散環”。

這些高密度的暗物質環會靠引力吸引周圍的普通氣體與塵埃，觸發恒星持續形成，最終就變成了我們能觀測到的發光圓環。

這套解釋恰好能匹配靶心星系的九環特征：暗物質焦散環的半徑與環的序號成反比，越往內圈間距越小，和觀測到的環半徑分布高度吻合。

研究團隊通過數據擬合發現，僅需調整一個和星系角動量相關的參數，考慮到理論模型約7.7%的固有不確定性后，預測結果與九道觀測環的擬合度便達到了理想水平。

如果環的半徑比值是完全隨機的，能達到這種匹配程度的概率不到十億分之一。

同時暗物質環的擴張速度極慢，每秒僅幾公里，和環上恒星形成的時間尺度完全契合，就連環并非是完美同心的細節，也能通過不同暗物質流的引力勢差異得到解釋。

當然，這一假說目前還未得到最終證實。

軸子本身尚未被人類直接探測到，暗物質的玻色-愛因斯坦凝聚也仍停留在理論階段。

但它為九環星系提供了一個更自洽的解釋，也為暗物質研究打開了新的觀測窗口——也許不用依賴地下探測器，星系上這些天然的環形印記，就是暗物質留給我們的線索。

未來天文學家可以通過兩種方式驗證這個猜想：一是精確測量環的徑向擴張速度，碰撞環跑得快、暗物質環跑得慢，速度數據能直接區分兩種理論；二是在更多孤立盤狀星系中搜尋多環結構，如果這類結構普遍存在，就很難用“星系正面相撞”這種極小概率事件解釋。

也許再過十到二十年，這九道神秘的深空圓環，就能幫我們揭開暗物質本質的冰山一角。

該研究于2026年6月8日發表在《天體物理學雜志》上。