在浩瀚宇宙中,暗物質(zhì)如同神秘的幽靈,雖無法被直接觀測,卻通過引力影響著星系的運動。長期以來,天文學(xué)家試圖通過捕捉“缺失的光”來揭開暗物質(zhì)的真面目,但多數(shù)努力都未能取得突破。如今,一支國際研究團隊另辟蹊徑,通過分析脈沖星信號的微小時間偏差,在銀河系附近發(fā)現(xiàn)了一個巨大暗物質(zhì)團塊的潛在蹤跡。
脈沖星是高速旋轉(zhuǎn)的中子星,它們以近乎完美的規(guī)律性向宇宙發(fā)射無線電脈沖,如同宇宙中的精準(zhǔn)時鐘。研究團隊特別關(guān)注了一類雙星系統(tǒng)——脈沖星與伴星相互繞轉(zhuǎn)的構(gòu)型。這類系統(tǒng)的運動軌跡已被精確計算,若無外界干擾,脈沖信號的到達時間應(yīng)與理論預(yù)測完全一致。然而,當(dāng)科學(xué)家分析多年積累的計時數(shù)據(jù)時,卻發(fā)現(xiàn)了令人意外的偏差:脈沖信號存在微弱但持續(xù)的偏移,表明該系統(tǒng)正受到某個方向引力的牽引。
這種效應(yīng)極其微弱,卻與隨機噪聲截然不同。為排除普通物質(zhì)的干擾,研究團隊對天區(qū)中的可見天體進行了全面掃描,包括恒星、氣體云等,但均未找到能解釋這一擾動的對象。在可見物質(zhì)“缺席”的情況下,唯一的解釋便是一團不可見的質(zhì)量聚集——即暗物質(zhì)團塊。
通過計算產(chǎn)生此類計時偏差所需的引力強度,團隊推斷該隱藏物體的質(zhì)量可能達到太陽質(zhì)量的數(shù)千萬倍。這一數(shù)值遠(yuǎn)超普通恒星或小型星團的范圍,卻與暗物質(zhì)子暈的理論模型高度吻合。暗物質(zhì)子暈被認(rèn)為是由暗物質(zhì)顆粒聚集形成的致密團塊,它們可能靜默地穿越銀河系,雖不發(fā)光,卻通過引力影響著周圍的恒星運動。
這一發(fā)現(xiàn)若獲證實,將徹底改變暗物質(zhì)的研究方式。傳統(tǒng)方法依賴遙遠(yuǎn)的星系碰撞或罕見的引力透鏡事件,而新方法則利用銀河系內(nèi)的脈沖星作為“引力傳感器”,在“家門口”探測暗物質(zhì)。隨著觀測數(shù)據(jù)的積累,這種方法有望繪制出銀河系的隱形結(jié)構(gòu),并檢驗關(guān)于暗物質(zhì)成分的不同理論。
研究團隊強調(diào),目前仍需更多觀測和獨立信號來確認(rèn)暗物質(zhì)子暈的存在。脈沖雙星數(shù)量稀少,且微弱的計時效應(yīng)可能源于其他未知的天體物理過程。但隨著直接加速測量技術(shù)的進步,科學(xué)家將對銀河系暗物質(zhì)子結(jié)構(gòu)獲得更嚴(yán)格的約束。該研究已發(fā)表于《物理評論快報》期刊,為暗物質(zhì)探測開辟了新的可能性。







