四川
“在银河系的中心，有一个超大质量黑洞”，这是一个被普遍认同的观点，然而在一项近日发表在《皇家天文学会月刊》上的新研究中，科学家却提出了一种新的观点，即：我们可能错了，银河系中心的那个黑洞可能并不存在，相对来讲，它更可能是一团极为致密的暗物质核心。
根据介绍，构成这个核心的暗物质粒子属于费米子，它们遵循泡利不相容原理，可以在核心内部产生一种量子简并压力，并以此抵抗自身的引力塌缩，从而能够在极小的体积内保持稳定。
科学家表示，我们之前认为银河系中心有个超大质量黑洞，有一个重要的原因就是，银河系中心的那些恒星和气体云团都在围绕着一个质量很大，体积却很小的引力源高速运动，但这个引力源不一定就是黑洞，因为致密的暗物质核心也可以起到同样的效果。
另一方面，根据此次研究的模拟，在这个暗物质核心的周围，同样也可以形成一个吸积盘结构，其投射出的影像，在形状、大小、明暗分布上，也与事件视界望远镜（Event Horizon Telescope）于2022年5月12日发布的那张著名的照片非常相似。
那么问题就来了，既然现有的黑洞理论已经能够很好地解释这些观测现象，为什么科学家还要提出这个新的理论呢？这其实要从银河系的整体运动状态讲起。
简单来讲，银河系是一个巨大的棒旋星系，根据科学家的观测，以银河系的旋转速度来看，仅凭我们能够直接观测到的物质质量，其产生的引力根本就无法束缚住这个庞大的星系，所以科学家推测，应该还有一种我们不可见的物质在产生额外的引力。
这种“不可见的物质”就是所谓的暗物质，虽然我们不能直接看到它们的存在，但却可以间接观测到它们产生的引力效应。
也正因为如此，长期以来，一个普遍被认同的理论就是，在银河系之中，除了我们能直接观测到的普通物质之外，还存在大量的暗物质，正是有了它们产生的引力，银河系才不会因为转速过快而分崩离析。
但问题是，当科学家用这种理论去描述真实的银河系时，往往需要不断调整各种参数（比如暗物质在星系中的具体分布方式），才能勉强与观测数据吻合，这种“靠调参数才能对上”的做法，就强烈暗示了，我们有可能缺少一个更统一、更自然的理论框架。
实际上，此次研究正是给出了这样一种理论，我们可以将其简单地理解为：暗物质并不是随机存在于银河系之中，而是从中心到外侧形成了一种连续的结构，它们在银河系中心被引力压缩成一个极其致密的核心，在更远的地方则逐渐变得稀疏，演化成包裹整个银河系的暗物质晕。
科学家指出，这个理论既能够解释银河系中心附近恒星和气体云团的高速运动，也可以解释整个银河系在大尺度上的整体运动状态。
重要的是，在描述真实的银河系时，它不需要“靠调参数才能对上”这样的做法，而根据该理论建立的计算机模型，其得到的模拟结果与盖亚卫星 DR3 任务（第三批数据发布）所提供的观测数据非常吻合，甚至在一些关键指标上，这种“统一的暗物质结构”模型还比传统的“中心黑洞 + 暗物质”模型更贴近真实情况。
而这也就意味着，银河系中心的那个黑洞可能并不存在，相对来讲，它更可能是一团极为致密的暗物质核心。
科学家表示，我们是可以通过实际观测来验证这个理论的，因为按照广义相对论的预测，真正的黑洞会在事件视界附近产生一种独特的多重光子环结构，这是光线在强引力作用下反复绕行后形成的，而暗物质致密核心不存在事件视界，因此不会具备同样的光子环特征。
就目前的情况来看，相关的研究仍在进行之中，期待在未来的日子里，科学家能有更多的发现。
参考资料：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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