“在銀河系的中心，有一個超大質(zhì)量黑洞”，這是一個被普遍認同的觀點，然而在一項近日發(fā)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(zhì)核心。

根據(jù)介紹，構(gòu)成這個核心的暗物質(zhì)粒子屬于費米子，它們遵循泡利不相容原理，可以在核心內(nèi)部產(chǎn)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(nèi)保持穩(wěn)定。

科學家表示，我們之前認為銀河系中心有個超大質(zhì)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(zhì)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(zhì)核心也可以起到同樣的效果。

另一方面，根據(jù)此次研究的模擬，在這個暗物質(zhì)核心的周圍，同樣也可以形成一個吸積盤結(jié)構(gòu)，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(fā)布的那張著名的照片非常相似。

那么問題就來了，既然現(xiàn)有的黑洞理論已經(jīng)能夠很好地解釋這些觀測現(xiàn)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(tài)講起。

簡單來講，銀河系是一個巨大的棒旋星系，根據(jù)科學家的觀測，以銀河系的旋轉(zhuǎn)速度來看，僅憑我們能夠直接觀測到的物質(zhì)質(zhì)量，其產(chǎn)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(zhì)在產(chǎn)生額外的引力。

這種“不可見的物質(zhì)”就是所謂的暗物質(zhì)，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(chǎn)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(zhì)之外，還存在大量的暗物質(zhì)，正是有了它們產(chǎn)生的引力，銀河系才不會因為轉(zhuǎn)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(diào)整各種參數(shù)（比如暗物質(zhì)在星系中的具體分布方式），才能勉強與觀測數(shù)據(jù)吻合，這種“靠調(diào)參數(shù)才能對上”的做法，就強烈暗示了，我們有可能缺少一個更統(tǒng)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(zhì)并不是隨機存在于銀河系之中，而是從中心到外側(cè)形成了一種連續(xù)的結(jié)構(gòu)，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(zhì)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(tài)。

重要的是，在描述真實的銀河系時，它不需要“靠調(diào)參數(shù)才能對上”這樣的做法，而根據(jù)該理論建立的計算機模型，其得到的模擬結(jié)果與蓋亞衛(wèi)星 DR3 任務（第三批數(shù)據(jù)發(fā)布）所提供的觀測數(shù)據(jù)非常吻合，甚至在一些關(guān)鍵指標上，這種“統(tǒng)一的暗物質(zhì)結(jié)構(gòu)”模型還比傳統(tǒng)的“中心黑洞 + 暗物質(zhì)”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(zhì)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(chǎn)生一種獨特的多重光子環(huán)結(jié)構(gòu)，這是光線在強引力作用下反復繞行后形成的，而暗物質(zhì)致密核心不存在事件視界，因此不會具備同樣的光子環(huán)特征。

就目前的情況來看，相關(guān)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(fā)現(xiàn)。

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