新的研究表明，星系可能固定在巨大的“暗星”上——位于星系核心的不可见物质团。
尽管天文学家有大量证据表明任何给定星系中的大部分质量都是不可见的，但他们还不知道这个“的身份”近几十年来，最有希望的假设是暗物质是由某种重粒子组成的，这种重粒子很少（如果有的话）与光或其他物质相互作用。但这个假设很难解释星系核心相对较低的密度，因为对暗物质行为的模拟预测它应该很容易聚集到极高的密度，这与观测结果不符。
这个问题的一个可能的答案是暗物质粒子非常轻——质量比暗物质粒子小数十亿倍。，目前已知的最轻的粒子。被称为“，这些假设的粒子非常轻，以至于它们的量子波性质表现在更大的宏观尺度上，甚至是银河尺度上。这意味着它们可以稳定成巨大的看不见的物质团，形成暗星。
这是特别有趣的，因为这些暗星可以在太空中延伸数千光年，但由于粒子非常轻，质量仍然相对较低。因此，它们有可能形成星系的核心，提供这些星系的大部分质量，而不会在星系中心产生超高密度。
但星系不仅仅是由暗物质构成的——无论是模糊的还是其他的。它们还含有以扩散气体云和恒星形式分布的正常物质，天文学家实际上可以观察到这些元素。因此，为了检验这个想法，我们需要了解星系内模糊暗物质和正常物质之间的联系。
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我们星星中的“绒毛”
在 2024 年 12 月 17 日发表的一篇论文中预印本服务器 arXiv，一个国际天体物理学家团队探索了星系如何响应模糊暗物质而演化。对于这第一步，他们并没有尝试重建整个复杂的星系。相反，他们建立了一个简单的玩具模型，仅包含两个组件：很大比例的模糊暗物质和较小比例的简单理想气体。
然后他们计算了这两个组成部分在相互引力影响下将如何演化。他们发现，尽管最初的行为是随机的，但模糊的暗物质很快在中心聚集成一个大团块，周围有更弥散的暗物质云。
气体随后与中心的模糊暗物质混合，形成了研究人员所谓的费米子-玻色子星，参考混合形成中心物体的两种物质。这颗恒星完全不同于我们对恒星的典型概念。这将是巨大的——多达 10,000 个几乎完全看不见，除了气体在其周围散布的微妙光芒。
然而，研究人员指出，这将是银河系核心的理想代表，其中包含较高但不太高的正常物质密度，从而证实了模糊暗物质模型的关键预测。
下一步是建立更复杂的模型来探索这些“恒星”可能是什么样子，以便天文学家可以将预测与现实世界的观测结果进行比较。
