天文學(xué)家不再追蹤光線，轉(zhuǎn)而關(guān)注時(shí)間本身的節(jié)奏，在銀河系附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大暗物質(zhì)結(jié)構(gòu)的線索。

數(shù)十年來(lái)，天文學(xué)家一直通過(guò)尋找"缺失的光"來(lái)搜尋暗物質(zhì)，但這一策略大多以失敗告終。如今，一支研究團(tuán)隊(duì)嘗試了一種截然不同的方法：他們不再仰望星空，而是聆聽(tīng)時(shí)間本身。通過(guò)分析遙遠(yuǎn)脈沖星節(jié)奏的微小變化，科學(xué)家們報(bào)告稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了跡象——一個(gè)巨大而不可見(jiàn)的物體正悄然漂移在銀河系我們所在的角落附近。

研究作者指出："通過(guò)脈沖星加速數(shù)據(jù)，我們首次在銀河系中識(shí)別并限定了暗物質(zhì)子暈的特性。"若這一解釋成立，這將成為迄今最有力的線索，表明暗物質(zhì)會(huì)形成致密團(tuán)塊，且其中一團(tuán)可能距離我們足夠近，足以影響恒星卻從不顯露蹤跡。

從微小時(shí)間偏差到暗物質(zhì)線索

研究人員沒(méi)有試圖直接觀測(cè)暗物質(zhì)，而是提出了一個(gè)更簡(jiǎn)單的問(wèn)題：附近是否存在某個(gè)沉重的物體，即使它不可見(jiàn)？為此，他們借助了如同宇宙秒表般的脈沖星。這些天體高速旋轉(zhuǎn)，并以驚人的規(guī)律性發(fā)射無(wú)線電脈沖。正常情況下，脈沖間隔幾乎不會(huì)改變。團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)關(guān)注了一種特殊構(gòu)型——一顆與伴星相互繞轉(zhuǎn)的脈沖星。這類(lèi)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已被充分掌握，就像行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡一樣可預(yù)測(cè)。若無(wú)其他干擾，脈沖星信號(hào)的到達(dá)時(shí)間應(yīng)與理論預(yù)測(cè)幾乎完全吻合。

然而，當(dāng)科學(xué)家分析多年計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了異常：脈沖星信號(hào)存在微小偏移，表明該系統(tǒng)正被某個(gè)方向牽引。這種效應(yīng)極其微弱但持續(xù)存在，符合引力作用特征而非隨機(jī)噪聲。為排除普通物質(zhì)的干擾，研究團(tuán)隊(duì)掃描了天區(qū)中的可見(jiàn)天體（如恒星、氣體云），卻未找到任何能解釋該擾動(dòng)的對(duì)象。在可見(jiàn)物質(zhì)缺位的情況下，唯一的解釋是一團(tuán)不可見(jiàn)的質(zhì)量聚集。

通過(guò)估算產(chǎn)生此類(lèi)計(jì)時(shí)偏差所需的引力強(qiáng)度，團(tuán)隊(duì)推斷該隱藏物體的質(zhì)量需達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量的數(shù)千萬(wàn)倍。這一質(zhì)量遠(yuǎn)超恒星或小型星團(tuán)的范圍，卻符合暗物質(zhì)子暈的理論預(yù)測(cè)——即一個(gè)致密的暗物質(zhì)團(tuán)塊正靜默穿過(guò)銀河系，距離近到足以影響附近脈沖星，卻始終不顯露真容。

僅靠引力繪制的不可見(jiàn)圖景

若獲證實(shí)，這一發(fā)現(xiàn)可能標(biāo)志暗物質(zhì)研究范式的轉(zhuǎn)變。天文學(xué)家或許無(wú)需再依賴(lài)遙遠(yuǎn)的星系碰撞或罕見(jiàn)的引力透鏡事件，而是可以利用散布在銀河系各處的脈沖星作為超靈敏引力傳感器，在"家門(mén)口"探測(cè)暗物質(zhì)。隨著時(shí)間推移，這種方法將有助于繪制銀河系的隱形結(jié)構(gòu)，并檢驗(yàn)關(guān)于暗物質(zhì)成分的不同理論。

研究作者表示，這項(xiàng)研究"為探測(cè)附近低質(zhì)量子暈提供了原理驗(yàn)證，對(duì)從暗物質(zhì)本質(zhì)到星系形成等多個(gè)天體物理領(lǐng)域都具有重要意義"。但需注意，脈沖雙星數(shù)量稀少，微弱的計(jì)時(shí)效應(yīng)有時(shí)也可能源于尚未被理解的天體物理過(guò)程。因此，科學(xué)家仍需更多觀測(cè)和獨(dú)立信號(hào)才能最終確認(rèn)暗物質(zhì)子暈的存在。研究團(tuán)隊(duì)補(bǔ)充道："隨著直接加速測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)量和精度的提升，我們將對(duì)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(píng)論快報(bào)》期刊。

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