在宇宙深处,科学家们刚刚发现了一个神秘的不可见物体,它是我们在如此遥远的宇宙距离上,仅凭引力效应“看”到的最小天体,比以往的记录足足小了100倍!
这项重磅发现,意味着人类终于有能力在遥远的宇宙中发现百万太阳质量级别的“隐形”结构。这不仅是“引力成像”技术的惊人壮举,更可能直接捅破我们现有暗物质模型的“天花板”。这一成果以两篇姊妹论文的形式,分别发表在2025年10月9日《自然-天文学》和《皇家天文学会月报》上。
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故事要从一个名为 JVAS B1938+666 的引力透镜系统讲起。
它是一个距离我们约73亿光年的古老星系(天文学家称之为“前景透镜”),像一个巨大的隐形放大镜,横亘在星空之中。而在它身后,另一个更遥远(约105亿光年外)的星系(“背景光源”),正在拼命发出光芒。
当背景星系的光穿过前景星系时,奇迹发生了:时空被前景星系的引力扭曲,背景星系的光被拉扯、放大,形成了一道极其壮观、极其稀薄的引力弧。
多年来,这道美丽的弧线一直是天文学家的宠儿。
然而,当一支国际团队动用欧洲VLBI网络(EVN)和甚长基线阵列(VLBA)等全球最顶尖的射电望远镜阵列,以前所未有的毫秒级分辨率再次对准它时,所有人倒吸一口凉气。
他们发现,这道本应平滑的完美弧线上,竟然出现了一个微小的“缺口”,一个诡异的“凹痕”!
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就像一块平整的丝绸,突然被什么东西从下面“捏”了一下。
这绝对不正常。荷兰格罗宁根大学的天文学家约翰·麦基恩(John McKean)教授说,只有在前景星系和背景星系之间,还藏着另一个小小的质量团块,才可能造成这种效果。
这个“凹痕”,就是那个神秘天体留下的引力指纹!
研究团队立刻使用了名为“引力成像”的黑科技,对这片天区进行“CT扫描”。他们建立了一个只有前景大星系的引力模型,结果发现,模型预测的引力弧根本对不上号,那个“凹痕”处出现了高达5σ的残差(简单说就是“对不齐”)。
然而,当他们在模型中加入一个微小的、新的质量点后……BINGO!那个“凹痕”被完美复现了。这个计算结果的置信度高达26西格玛——在物理学上,这已经不是“可能”,而是“确定”了。
这个被命名为“V”的神秘物体,就这样被揪了出来。
那么,这个“V”到底是什么?
研究人员调动了所有波段的望远镜去“看”它,结果却令人毛骨悚然:在光学、红外,还是射电波段,那里……什么都没有。
它不发光,完全隐形。电磁波段没有任何方法能看到它。
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它就像一个幽灵,唯一的“证据”就是它那约113万倍太阳质量的引力。
目前,科学家们有两个主要猜测:
暗物质团块:这可能是“冷暗物质”(CDM)模型预言的一种小型暗物质子暗晕(subhalo),简单说就是一团“纯”的暗物质。
幽灵星系:一个极其暗淡的矮星系,或者是一个超致密矮星系,它太暗了,以至于在73亿光年外我们根本看不见它。
但更有意思的来了。
虽然“找到一个”暗物质团块,这个数量本身是符合“冷暗物质”理论的。
但当科学家们仔细分析这个“V”的密度时,却又发现了新问题。德国马普所天体物理学家戴文·鲍威尔(Devon Powell)领导的团队指出,这个团块的“浓度”(concentration)似乎高得惊人,远超标准CDM模型的模拟预期。
这简直就是在赤裸裸地挑衅我们:你们所以为的暗物质,可能根本不是你们想象的那样!
这次发现,就像侦探利用地板上的一个凹痕,反推出屋里藏着一个隐形人。它一举将人类探测宇宙“隐形结构”的能力提升了100倍,也为我们撕开了暗物质研究的新裂口。
正如鲍威尔博士所说:现在的问题是,我们能找到更多这样的家伙吗?它们的数量和性质,还会和模型一致吗?
宇宙的黑暗深处,显然还藏着更多秘密。
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Powell, D. M., et al. (2025). A million-solar-mass object detected at a cosmological distance using gravitational imaging.Nature Astronomy
McKean, J. P., et al. (2025). An extended and extremely thin gravitational arc from a lensed compact symmetric object at redshift of 2.059. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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