「暗黑撞擊者」在銀河系刺出孔洞 究竟是什麼鬼？

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在4月15日于丹佛舉行的美國物理學會會議上，哈佛-史密森尼天體物理學研究中心的研究員安娜·博納卡闡述了所謂的「暗黑撞擊者」研究發現。這個撞擊者在銀河系刺出孔洞。由於無法觀測到它，這個撞擊者不可能由正常物質構成。我們的望遠鏡尚未直接探測到它的存在，但它一定存在於某個地方。

哈佛-史密森尼天體物理學研究中心的研究員安娜·博納卡發現了所謂的「暗黑撞擊者」證據。這個撞擊者在銀河系最長恆星流GD-1刺出孔洞。由於無法觀測到它，這個撞擊者不可能由正常物質構成。我們的望遠鏡尚未直接探測到它的存在，但它一定存在於某個地方。博納卡說：「它就像一顆非常緻密的子彈。」不過，它的構成仍舊是一個謎。

迄今為止細節最為豐富的GD-1地圖，揭示了第二個缺口和「馬刺」

恆星流就像是在星系中穿行的「恆星列車」，源頭通常是與星系對撞的小規摸星團。GD-1的恆星是一個很久以前墜落銀河系的球狀星團的殘餘。在夜空中，GD-1呈現為一條長線。

博納卡表示正常情況下，恆星流或多或少地呈現為一條線，在銀河系的引力拖拽下不斷延伸。天文學家一度認為GD-1恆星流只存在一個缺口。這是球狀星團最初的所在地。後來，星團的恆星朝著兩個方向移動。研究中，博納卡發現了GD-1恆星流的第二個缺口。這個缺口的邊緣參差不齊，被博納卡稱之為GD-1的「馬刺」。在不是很久以前，一個巨大天體可能刺穿GD-1，利用巨大的引力將恆星拖在自己身後。形象地說，GD-1曾被一顆尚未被觀測到的子彈射穿。

博納卡在接受《生活科學》雜誌採訪時表示：「我們無法將撞擊者與我們觀測到的任何發光天體對應起來。它的質量遠遠超過一顆恆星，質量可達到太陽的100萬倍。沒有一顆恆星擁有如此大的質量。因此，我們排除了恆星這種可能性。如果是一顆黑洞，應該是一顆超大質量黑洞，就像我們在銀河系中央發現的黑洞。」

博納卡表示銀河系存在第二個超大質量黑洞也並非不可能，但我們尚未發現這個黑洞的線索，例如來自吸積盤的閃光或者輻射。絕大多數大星系的中央似乎都存在不止一個超大質量黑洞。沒有可觀測的巨大發光天體穿過GD-1，也沒有隱藏的銀河系第二超大質量黑洞證據，唯一一個顯而易見的解釋就是巨大的暗物質團。博納卡表示但這並意味著這個天體100%地由暗物質構成。

下圖為電腦模型的預測

博納卡說：「它也許是一顆發光天體，但隱藏在銀河系的某個地方，躲避我們的探測。」不過，這種可能性不大，原因就在於它的巨大身軀。「我們知道它的跨度在10到20秒差距之間（30到65光年），與一個球狀星團的體積相當。」

科學家很難排除撞擊者是一顆發光天體的可能性，部分原因在於他們並不知道發生撞擊時這顆天體的移動速度。博納卡表示它可能擁有驚人的速度，但質量並沒有預計中的那麼大。如果是這種情況，它就像是一顆暗黑子彈。如果移動速度很慢但擁有巨大的質量，則像是一個暗黑鎚子。在沒有找到這個問題的答案情況下，科學家不可能確定暗黑撞擊者的最終歸宿。

科學家有可能發現一個真正意義上的暗物質天體。目前，科學家尚不知道暗物質的構成。我們的宇宙看似充滿發光物質，但這些物質在宇宙物質總量中只佔很小的一部分。我們看到的星系彷彿被什麼東西捆綁在一起，就好像星系中央存在某種大質量天體，產生巨大的引力。絕大多數物理學家認為宇宙中一定存在某些不可見的物質。對於暗物質的構成，科學家提出了一系列理論，但在地球上進行的任何直接探測暗物質的努力最終都以失敗告終。

刺穿銀河系的暗黑撞擊者是一個由不可見物質構成的緻密球。它的存在為物理學家提供了一個新證據，證明暗物質可能真實存在。正如絕大多數理論預測的那樣，暗物質可能「扎堆」出現，形成暗物質團。

如果暗物質扎堆出現，它們應集中在不均勻分布於星系的不規則團塊，就像發光物質集中於恆星和星雲。其它理論並沒有將暗物質團塊包含在內，認為暗物質的影響在星系內均勻分布。還有的理論認為暗物質根本不存在。

博納卡的發現「獨一無二」，研究論文尚未發表在任何同行評議雜誌。在美國物理學會會議上，她的研究發現獲得很多物理學家的認可。研究中，博納卡利用了歐航局「蓋亞」衛星獲取的數據。「蓋亞」項目對銀河系的數十億顆恆星的移動進行測繪，創建了迄今為止最出色的疑似GD-1恆星目錄。

如果這項任務持續10年，有望發現7萬顆系外行星

此外，博納卡還使用了亞利桑那州多鏡望遠鏡的觀測數據。這架望遠鏡揭示了哪些恆星朝著地球方向運動，哪些遠離地球。這有助於科學家區分恆星，確定哪些與GD-1一起移動，哪些棲身於GD-1身旁。藉助多鏡望遠鏡，博納卡繪製了迄今為止最精確的GD-1圖像，進而揭示了第二個缺口和「馬刺」的存在。「馬刺」是此前未知的一個GD-1區域。

博納卡表示她希望進行更多測繪，揭示夜空的其它區域是否存在未被發現的撞擊者。她的最終目標是對銀河系的暗物質團塊進行測繪。

來源：漫步宇宙

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