粒子天体物理学家提出了一种名为“暗矮星”的奇特新类星体可能存在,它可能正在我们银河系中心悄然发光。
这些特殊天体并非外观黑暗,其能量来源是暗物质(这种不可见物质被认为构成了宇宙约四分之一的质量)。
该发现由英美联合研究团队提出,完整研究成果已发表于《宇宙学与天体粒子物理学报》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, JCAP)。
科学家通过理论模型指出,暗物质可被捕获于年轻恒星内部,其产生的能量足以阻止恒星冷却,并将其转化为稳定持久的暗矮星。
暗矮星被认为由褐矮星演化形成——褐矮星常被描述为"失败的恒星"。
褐矮星因体积过小无法维持大多数恒星的核聚变反应,会随时间推移冷却黯淡。但若其处于暗物质密集区域(如银河系中心附近),则可能捕获暗物质粒子。
当这些粒子相互碰撞湮灭时,释放的能量将使暗矮星持续发光。
此类天体存在的前提是暗物质由特定粒子构成,即弱相互作用大质量粒子(WIMPs)。
这类重粒子几乎不与普通物质相互作用,但可在恒星内部相互湮灭,为维持暗矮星存续提供所需能量。
为区分暗矮星与褐矮星等其他黯淡天体,科学家指出关键线索:锂元素。
研究人员认为暗矮星仍会含有锂-7这种稀有锂同位素。
在正常恒星中,锂-7会迅速消耗殆尽。因此若发现形似褐矮星却仍含锂-7的天体,则强烈暗示其本质不同。
研究合著者、杜伦大学的朱娜·克鲁恩博士表示:"在银河系中心发现暗矮星,将为我们理解暗物质的粒子性质提供独特视角。"
研究团队认为,詹姆斯·韦伯太空望远镜等设备已具备探测暗矮星的能力,尤其在聚焦银河系中心区域时。
另一研究途径可能是观测大量相似天体,通过统计分析确认其中是否存在暗矮星。
研究人员指出,只要发现一颗暗矮星,就将成为揭示暗物质本质的重大突破。
Story Source:
Materials provided byDurham University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Djuna Croon, Jeremy Sakstein, Juri Smirnov, Jack Streeter.Dark dwarfs: dark matter-powered sub-stellar objects awaiting discovery at the galactic center.Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2025; 2025 (07): 019 DOI:10.1088/1475-7516/2025/07/019
2025-08-02
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2025-08-01
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