新的研究表明，星係可能固定在巨大的“暗星”上——位於星系核心的不可見物質團。
儘管天文學家有大量證據表明任何給定星系中的大部分質量都是不可見的，但他們還不知道這個“的身份”近幾十年來，最有希望的假設是暗物質是由某種重粒子組成的，這種重粒子很少（如果有的話）與光或其他物質相互作用。但這個假設很難解釋星系核心相對較低的密度，因為對暗物質行為的模擬預測它應該很容易聚集到極高的密度，這與觀測結果不符。
這個問題的一個可能的答案是暗物質粒子非常輕——質量比暗物質粒子小數十億倍。，目前已知的最輕的粒子。被稱為“，這些假設的粒子非常輕，以至於它們的量子波性質表現在更大的宏觀尺度上，甚至是銀河尺度上。這意味著它們可以穩定成巨大的看不見的物質團，形成暗星。
這是特別有趣的，因為這些暗星可以在太空中延伸數千光年，但由於粒子非常輕，質量仍然相對較低。因此，它們有可能形成星系的核心，提供這些星系的大部分質量，而不會在星系中心產生超高密度。
但星係不僅僅是由暗物質構成的——無論是模糊的還是其他的。它們還含有以擴散氣體雲和恆星形式分佈的正常物質，天文學家實際上可以觀察到這些元素。因此，為了檢驗這個想法，我們需要了解星系內模糊暗物質和正常物質之間的聯繫。
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我們星星中的“絨毛”
在 2024 年 12 月 17 日發表的一篇論文中預印本服務器 arXiv，一個國際天體物理學家團隊探索了星系如何響應模糊暗物質而演化。對於這第一步，他們並沒有嘗試重建整個複雜的星系。相反，他們建立了一個簡單的玩具模型，僅包含兩個組件：很大比例的模糊暗物質和較小比例的簡單理想氣體。
然後他們計算了這兩個組成部分在相互引力影響下將如何演化。他們發現，儘管最初的行為是隨機的，但模糊的暗物質很快在中心聚集成一個大團塊，周圍有更彌散的暗物質雲。
氣體隨後與中心的模糊暗物質混合，形成了研究人員所謂的費米子-玻色子星，參考混合形成中心物體的兩種物質。這顆恆星完全不同於我們對恆星的典型概念。這將是巨大的——多達 10,000 個幾乎完全看不見，除了氣體在其周圍散佈的微妙光芒。
然而，研究人員指出，這將是銀河系核心的理想代表，其中包含較高但不太高的正常物質密度，從而證實了模糊暗物質模型的關鍵預測。
下一步是建立更複雜的模型來探索這些“恆星”可能是什麼樣子，以便天文學家可以將預測與現實世界的觀測結果進行比較。
