過去二十年里,關于銀河系中心是什么這件事,物理學界的態度其實已經非常統一。
![]()
一個質量約 400 萬個太陽的超大質量黑洞,名字叫人馬座 A*。
S 星軌道測清楚了。引力紅移測到了。軌道進動也看到了。2022 年,事件視界望遠鏡還給它拍了一張“黑洞陰影”的照片。
很多人覺得,這事已經結束。
![]()
但最近發表在《皇家天文學會月報》的一項研究,又把門推開了一條縫。
研究者提出:銀河系中心那個極端致密的天體,未必是黑洞。它也可能是一團由費米子暗物質構成的超致密核心。
![]()
這不是一句博眼球的話。論文給了完整的動力學擬合,也給了可檢驗的觀測差異。
問題重新變得有意思起來。
為什么大家默認那里是黑洞
我們先把“黑洞說”為什么站得住腳講清楚。
銀河系中心附近有一群恒星,被稱為 S 星。

它們離中心極近。最近時只有幾十個光分鐘的尺度。
運動速度非常夸張。幾千公里每秒。
![]()
最著名的 S2 星,繞一圈只需要 16 年。軌道偏心率極高,近日點速度接近光速的幾個百分點。
把軌道數據代入牛頓引力和廣義相對論修正,能得到一個結論:中心必須有一個質量約 400 萬個太陽、體積極小的引力源。
如果這個東西體積稍大一點,恒星軌道早就被擾亂了。
如果質量稍小一點,引力根本不夠。
再加上事件視界望遠鏡拍到的“陰影”,黑洞模型幾乎是水到渠成。
問題在于——
這些觀測告訴我們的,是“那里有一個極端致密的強引力源”。
但它是否一定擁有事件視界,是否一定是奇點,這一步其實是推斷。
推斷很合理,但仍然是推斷。
新模型在做什么
這篇論文沒有否認引力數據。
它換了一個角度提問:
有沒有一種物質結構,可以在不形成事件視界的情況下,表現出和黑洞幾乎一樣的引力特征?
他們給出的答案是:費米子暗物質核心。
暗物質本來就被認為構成銀河的巨大暈結構。否則外側恒星轉速不會那么高。

但傳統冷暗物質模型,在銀河中心區域往往給出較為平滑的密度分布。
這次提出的是輕質量費米子暗物質。
費米子有一個關鍵性質:泡利不相容原理。
簡單講,它們不能無限堆疊在同一量子態里。密度高到一定程度,會產生量子簡并壓。
這意味著,當暗物質被引力壓縮到極端狀態時,它不會像普通物質那樣繼續塌縮成奇點。
它會被量子壓力“撐住”。
結果是形成一個超致密核心。
這個核心的半徑可以非常小,質量可以非常大,但沒有事件視界。
在一定參數范圍內,它在引力表現上幾乎等價于一個黑洞。
這就是核心思路。
S 星軌道還能解釋嗎
可以。
研究團隊對 S 星和附近 G 源天體的軌道進行了擬合。
結果顯示,在現有觀測精度下,費米子暗物質核心模型和傳統黑洞模型都可以很好地匹配數據。
差異存在,但在誤差范圍之內。
換句話說,目前的軌道數據不足以區分兩種情形。
這件事的重要性在于:
S 星軌道長期被視為“黑洞鐵證”。
現在變成了“強引力源鐵證”。
這個細微差別,在科學上是很大的差別。
那張黑洞陰影呢
很多人會說,照片不是已經拍到了嗎?
事件視界望遠鏡給出的人馬座 A*圖像,是一個中央暗區加一圈亮環。
![]()
這個結構來自強引力彎曲光線形成的陰影。
論文團隊指出,致密暗物質核心在吸積盤照亮的情況下,同樣可以形成類似的陰影結構。
因為只要引力足夠強,光線就會被嚴重彎曲。
真正的差別在更精細的結構,比如是否存在穩定的光子環。
黑洞模型預測存在特定的光子環特征。
暗物質核心模型則不會產生完全相同的結構。
但目前觀測分辨率還不足以清晰區分。
所以那張照片,并沒有一錘定音。
關鍵反而在銀河外圍
這項研究真正的野心,其實不在中心,而在整體結構。
歐洲空間局的 Gaia DR3 數據給出了更精確的銀河旋轉曲線。
![]()
外圍出現了開普勒式下降趨勢。
傳統冷暗物質模型往往預測較為延展的冪律尾部。
費米子暗物質模型因為粒子質量和統計性質不同,給出更緊湊的結構分布。
研究者聲稱,在加入普通物質盤和核球質量后,這個模型在整體擬合上更自然。
這意味著一個統一圖景:
中心致密核心與外圍暗物質暈,可能來自同一種粒子。
不是黑洞加暗物質兩套機制拼在一起,而是一種連續結構。
如果成立,這是理論上的簡化。
現在到底該怎么看
目前黑洞模型依然占優勢。
它解釋簡潔,與廣義相對論一致,而且已有大量間接支持。
但嚴格說,我們還沒有直接觀測到銀河中心的事件視界。
未來的關鍵觀測包括:
更高精度的 S 星軌道測量
對光子環結構的分辨
更精細的引力紅移與時間延遲測量
如果光子環被清晰確認,費米子核心模型基本出局。
如果始終沒有看到明確的黑洞特征,爭論會繼續。
(參考論文:V Crespi et al, 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)
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.