这是距地球5亿光年的一个星系，它被9个光环包裹，之前从未见过

宇宙从不缺令人惊叹的天体，但2025年天文学家发现了一个让他们备受惊讶的事情，LEDA 1313424星系拥有九道嵌套的发光圆环，它就像一个竖立在宇宙虚空的巨大靶心，甚是壮观，所以我们也称之为靶心星系，位于双鱼座，距离地球约5.51亿光年。

九个环的结构，这一结果刷新了天文学家们的认知。

在此之前，人类发现的环状星系最多仅有三道环，九环结构不仅是数量上的突破，更是对沿用了八十多年的环状星系形成理论提出了挑战。

早在1941年，天文学家就发现了首个环状星系——车轮星系，并逐步形成了一套成熟的解释：环状结构是星系正面相撞的产物。

当一个小星系垂直撞向大星系的中心时，撞击产生的密度波会像投入湖面的石子激起的波纹一样，沿着星系盘向外扩散，把气体、尘埃和恒星推挤到环形区域聚集发光，这就是学界熟知的碰撞环星系理论。

过去发现的单环、双环星系，几乎都能套用这套模型解释。

因此在九环结构刚被发现时，学界最初的猜想也沿用了碰撞理论：约5600万年前，一个小型星系迎面撞穿了靶心星系的中心，由此产生的多道密度波形成了如今的九环结构。

但佛罗里达大学的物理学家皮埃尔·西基维和赵宇鑫在详细核算后发现，这个解释存在无法弥合的漏洞。

按照碰撞理论的公式推算，靶心星系最外层、半径约70千秒差距（相当于22.8万光年）的环，扩张速度应该只有每秒55公里，可如果它真的是5600万年前的撞击产物，要跑到现在的位置，扩张速度得达到每秒1220公里，两者相差超过20倍，这在星系物理尺度里完全不具备合理性。

即便放宽条件把撞击时间往更早推，也无法解决矛盾：碰撞产生的密度波最多只能存续1亿到2亿年，时间再久就会逐渐消散。

哪怕按最长存续时间计算，外环速度也得是理论预测的6倍，依然远超合理范围。

除此之外，碰撞理论还有两处硬伤：

一是按照模型预测，越靠内侧的环边界会越模糊甚至相互重叠，但靶心星系最内侧的四道环都清晰可辨。

二是碰撞理论有一个核心前提：撞击的时间必须极短，能瞬间给星系盘物质施加冲力，这要求撞击星系的速度远大于目标星系的旋转速度。

但根据观测估算的撞击速度，根本达不到这个要求。

那既然星系碰撞的解释站不住脚，有没有另一种更自洽的可能？

两位研究者把答案指向了宇宙中最神秘的存在——暗物质。

我们能看见的恒星、行星、气体等普通物质，只占宇宙物质总量的15%，剩下85%都是不发光、仅通过引力相互作用的暗物质，它们像隐形的晕圈包裹着几乎所有星系，也就是我们所说的包裹星系的暗物质晕。

在众多暗物质候选粒子中，轴子是极具潜力的一类：它质量极轻，几乎不与普通物质发生相互作用。

西基维团队长期提出一个猜想：如果暗物质由轴子构成，它们会在星系引力场中通过引力自相互作用达到热平衡，最终形成玻色-爱因斯坦凝聚态——简单来说，就是无数轴子粒子进入统一的最低能量量子态，像一汪步调一致的量子液体，它们能在星系这样的宏观尺度上展现出量子效应。

处于这种状态的暗物质，会在星系引力场中有规律地向内坠落、向外折返。

因为携带着整体旋转的角动量与大尺度涡旋，它们不会直接落入星系中心，而是在特定半径处到达离中心最近的位置，就在这些折返点上，暗物质的密度会急剧升高，形成一圈圈看不见的“焦散环”。

这些高密度的暗物质环会靠引力吸引周围的普通气体与尘埃，触发恒星持续形成，最终就变成了我们能观测到的发光圆环。

这套解释恰好能匹配靶心星系的九环特征：暗物质焦散环的半径与环的序号成反比，越往内圈间距越小，和观测到的环半径分布高度吻合。

研究团队通过数据拟合发现，仅需调整一个和星系角动量相关的参数，考虑到理论模型约7.7%的固有不确定性后，预测结果与九道观测环的拟合度便达到了理想水平。

如果环的半径比值是完全随机的，能达到这种匹配程度的概率不到十亿分之一。

同时暗物质环的扩张速度极慢，每秒仅几公里，和环上恒星形成的时间尺度完全契合，就连环并非是完美同心的细节，也能通过不同暗物质流的引力势差异得到解释。

当然，这一假说目前还未得到最终证实。

轴子本身尚未被人类直接探测到，暗物质的玻色-爱因斯坦凝聚也仍停留在理论阶段。

但它为九环星系提供了一个更自洽的解释，也为暗物质研究打开了新的观测窗口——也许不用依赖地下探测器，星系上这些天然的环形印记，就是暗物质留给我们的线索。

未来天文学家可以通过两种方式验证这个猜想：一是精确测量环的径向扩张速度，碰撞环跑得快、暗物质环跑得慢，速度数据能直接区分两种理论；二是在更多孤立盘状星系中搜寻多环结构，如果这类结构普遍存在，就很难用“星系正面相撞”这种极小概率事件解释。

也许再过十到二十年，这九道神秘的深空圆环，就能帮我们揭开暗物质本质的冰山一角。

该研究于2026年6月8日发表在《天体物理学杂志》上。