新研究揭示：銀河系中心或為致密暗物質，而非黑洞！

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(tài)度其實已經(jīng)非常統(tǒng)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(jīng)結束。

但最近發(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。

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(xiàn)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(tǒng)冷暗物質模型，在銀河中心區(qū)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(tài)里。密度高到一定程度，會產(chǎn)生量子簡并壓。

這意味著，當暗物質被引力壓縮到極端狀態(tài)時，它不會像普通物質那樣繼續(xù)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(shù)范圍內(nèi)，它在引力表現(xiàn)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(xiàn)有觀測精度下，費米子暗物質核心模型和傳統(tǒng)黑洞模型都可以很好地匹配數(shù)據(jù)。

差異存在，但在誤差范圍之內(nèi)。

換句話說，目前的軌道數(shù)據(jù)不足以區(qū)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(xiàn)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(jīng)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(qū)加一圈亮環(huán)。

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(wěn)定的光子環(huán)。

黑洞模型預測存在特定的光子環(huán)特征。

暗物質核心模型則不會產(chǎn)生完全相同的結構。

但目前觀測分辨率還不足以清晰區(qū)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(shù)據(jù)給出了更精確的銀河旋轉曲線。

外圍出現(xiàn)了開普勒式下降趨勢。

傳統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(xù)結構。

如果成立，這是理論上的簡化。

現(xiàn)在到底該怎么看

目前黑洞模型依然占優(yōu)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(huán)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(huán)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(xù)。

（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）