銀河系中心或存在「暗物質核」而不是黑洞

科學家一直認為盤踞在銀河系中心的物體是一個超級大黑洞，叫做人馬座A*（Sagittarius A*）。最近一份研究提出一種新的可能性，認為這個巨型物體不是一個黑洞，而是一團密度非常高的暗物質。

據估計，人馬座A*的質量大約是太陽的415萬倍。針對一顆S類恆星S2繞行它的軌道和特徵，按照人馬座A*是黑洞的假設，用愛因斯坦的廣義相對論都可以解釋得通，所以多年來，科學家一直認為人馬座A*就是一個巨大的黑洞。

可是，宇宙的情況永遠都不是這麼簡單。科學家發現還有一種不尋常的天體也在繞著銀河系的中心旋轉，叫做G類天體。科學家發現，這類天體圍繞銀河系中心旋轉的情況，用相對論解釋，則有一些偏差。

一般情況下這種天體的物質很緊湊，表現就像一顆恆星一樣，可是當它運行到最靠近人馬座A*的時候，會被拉長變成像星雲一樣。也就是說，G類天體是一種介於星雲和恆星之間的一種特殊的天體。

這份5月17日發表在預印網arXiv上的新研究提出，人馬座A*可能是一種名為darkinos的暗物質核。按照這個假設，能夠更好地解釋S類恆星以及G類天體圍著它運轉的軌道。

暗物質也是科學家目前假設存在的一種構成宇宙的物質，它不與光互動，只和引力互動，而且科學家認為它在宇宙中的含量是那些可探測物質的5倍之多。引入了暗物質的概念，科學家才能解釋星系的運動軌跡、用萬有引力解釋不了的位置分佈等問題。科學家還不知道暗物質究竟是甚麼，在這個大的概念下，還有很多不同的暗物質模型，darkinos就是其中的一種。

該假設認為，暗物質在與引力的互動下，有的時候會變成密集的暗物質團，形成一個「暗物質核」一樣的形態。研究人員把它叫做darkinos。這份研究提出，盤踞在銀河系中心的這個龐然大物可能是darkinos，而不是人們一直認為的超級黑洞。

研究組構建了人馬座A*是暗物質核的新模型，先用S2和G2（最早發現的G類天體之一）的運行軌跡進行檢驗。發現它們都能得到更好的解釋。於是進一步引入其它幾個S類的恆星，發現它們的運動特徵也都和這個模型預測的相符合。

研究者估計構成這種暗物質的粒子質量只有電子的九分之一，所以總體上，這個暗物質核的質量大約比它是超級黑洞的情形要輕50萬個太陽的質量。

研究者表示，任何理論都需要證據來支撐。自從2017年事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）拍攝到第一張黑洞M87*的照片後，已開始密切觀測人馬座A*。

這份論文即將在英國天文學和天文物理學領域同行評審的學術期刊《MNRAS》上發表。#
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