一個(gè)看不見(jiàn)的奇異引力源正在干擾科學(xué)家的宇宙觀測(cè)

不是暗物質(zhì)？

圖左為JVAS B1938+666引力透鏡系統(tǒng)的引力弧，黑叉標(biāo)出了干擾源所在位置。圖右為干擾源的放大顯示。該干擾源的質(zhì)量大約相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)。

DM Powell

2026年1月5日《自然：天文學(xué)》雜志上刊登的一篇論文稱(chēng)，在距離地球約110億光年遠(yuǎn)的宇宙中，存在著一個(gè)極端古怪的神秘引力干擾源。

這個(gè)干擾源是在2025年被發(fā)現(xiàn)的，可能是迄今為止通過(guò)引力效應(yīng)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)天體。它擁有相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，以及一個(gè)神秘的黑暗核心。但在經(jīng)過(guò)一系列研究之后，科學(xué)家仍未能參透其中的奧秘。

觀測(cè)和計(jì)算結(jié)果表明，該干擾源的中心部分質(zhì)量，占其總體質(zhì)量的四分之一，且部分符合黑洞或致密恒星內(nèi)核的特征。但隨著向外圍擴(kuò)展，它的密度逐漸扁平化地分散到了一個(gè)巨大的碟狀體內(nèi)?？茖W(xué)家從未見(jiàn)過(guò)這樣的天體結(jié)構(gòu)。

這個(gè)神秘的引力干擾源位于一個(gè)名為JVAS B1938+666的引力透鏡系統(tǒng)內(nèi)。引力透鏡是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的一種現(xiàn)象。背景光在經(jīng)過(guò)前景大質(zhì)量天體——亦即所謂的透鏡天體附近時(shí)，會(huì)被其引力場(chǎng)彎曲，并在到達(dá)觀測(cè)者眼中后，形成放大增亮的光源圖像。利用引力透鏡效應(yīng)，科學(xué)家不但可以看到極其遙遠(yuǎn)的天體，還能通過(guò)其形態(tài)分析出透鏡天體的質(zhì)量特點(diǎn)。

研究人員試圖通過(guò)還原天體質(zhì)量分布，來(lái)揭示引力透鏡系統(tǒng)JVAS B1938+666的密度特性。該系統(tǒng)由多個(gè)大質(zhì)量天體組成，主體為一個(gè)巨型橢圓星系。這些天體分布在距離地球65億至110億光年的空間內(nèi)，干擾源也是其中之一，且是其中距離地球最遠(yuǎn)的。與其他成員不同，干擾源本身完全不可見(jiàn)。

此前有學(xué)者認(rèn)為這個(gè)干擾源可能是某種暗物質(zhì)團(tuán)塊。但當(dāng)研究人員分析了該干擾源對(duì)透鏡系統(tǒng)引力弧產(chǎn)生的微小干擾，并將由多個(gè)望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)與一系列暗物質(zhì)模型進(jìn)行了比較后卻發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有一個(gè)模型能夠解釋這個(gè)干擾源的存在。

研究人員表示，干擾源的質(zhì)量分布非常奇特。它的中心密度極高，卻又向外延展得異常廣闊。其外圍延展之廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出同等質(zhì)量星系或恒星所能到達(dá)的范圍。

研究人員懷疑這個(gè)干擾源可能是某種非同尋常的超致密矮星系，其恒星暈呈異常膨大擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。如果未來(lái)能夠在可見(jiàn)光或紅外波段觀測(cè)到某種電磁輻射，就能推斷它是矮星系；但如果連韋布太空望遠(yuǎn)鏡也無(wú)法觀測(cè)到任何光輻射，則意味著它可能也不是矮星系，而是某種現(xiàn)有理論無(wú)法解釋的“怪物”。

參考

A possible challenge for cold and warm dark matter

https://www.nature.com/articles/s41550-025-02746-w