銀河系中心是否真的存在超大質量黑洞?一項由國際天文學家團隊提出的新理論正在挑戰這一傳統認知。研究人員發現,由費米子構成的致密暗物質結構可能同時解釋銀河系核心的高速恒星運動與外圍星系的旋轉特征,為理解星系演化提供了全新視角。
傳統觀點認為,位于銀河系中心的人馬座A*是一個質量相當于400萬倍太陽的超大黑洞。其強大的引力場使得周圍恒星以每秒數千公里的速度運動,尤其是被稱為"S星"的恒星群,其軌道特征長期被視為黑洞存在的直接證據。然而,新研究指出,這種高速運動現象或許可以通過另一種機制解釋——由費米子組成的暗物質核心產生的引力效應。
該團隊構建的模型顯示,銀河系中心可能存在一個質量極為集中的暗物質核心,其外部延伸出廣闊的暗物質暈。這種結構雖然不包含黑洞,但內部核心的引力強度足以模擬黑洞的時空扭曲效應。研究負責人解釋稱,暗物質核心與外圍暈體形成連續物質分布,既能解釋S星的軌道特征,也能說明被塵埃遮擋的G源天體的運動軌跡。
支撐這一理論的關鍵證據來自歐洲航天局"蓋亞"衛星的最新觀測數據。通過對銀河系外暈區域的精細測繪,研究人員發現遠離中心的恒星和氣體運動呈現典型的"開普勒式下降"特征——旋轉速度隨距離增加而逐漸減慢。這種運動模式與暗物質模型預測高度吻合,同時結合銀河系可見物質(如盤面和核球)的分布,能夠完整解釋星系的整體結構特征。
阿根廷拉普拉塔天體物理研究所的卡洛斯·阿爾圭列斯強調,這是首個能夠同時解釋星系小尺度(核心區域)與大尺度(外圍結構)現象的暗物質模型。該理論突破了傳統認知中黑洞與暗物質相互獨立的框架,提出兩者可能是同一種物質在不同條件下的表現形式。研究團隊通過計算機模擬證實,當吸積盤物質照亮暗物質核心時,其強引力場會產生類似黑洞的"陰影"效應——中心暗區被外圍亮環包圍,這與事件視界望遠鏡拍攝到的人馬座A*影像高度相似。
盡管現有觀測數據尚無法明確區分黑洞模型與暗物質模型,但研究人員指出了未來驗證方向。通過甚大望遠鏡上的GRAVITY干涉儀獲取更高精度的恒星軌道數據,以及探測黑洞特有的"光子環"信號,將成為檢驗兩種理論的關鍵。如果暗物質假說得到證實,人類對銀河系中心天體的認知將發生根本性轉變,星系演化理論也可能需要重新構建。











