一项新理论表明，暗物质可以聚集成巨大的结构.
一项新理论称，物理学可能允许暗物质形成像行星一样的致密天体。但不要试图在这种世界行走。（图片来源：NASA） 暗星可能不再仅仅是“感恩而死”乐队的粉丝的专属概念了。在一篇新发表于arXiv的论文中，罗格斯大学的天体物理学教授 Matthew R. Buckley 提出了一个极其大胆的假设：利用暗物质建造世界或许是可能的。但这一切的开端有些出乎意料：他最初是想证明暗物质结构是不可能存在的。在一篇博客文章中，Buckley 概述了他的想法。他喜欢科幻小说，也喜欢剖析不严谨的科学。暗物质行星似乎是不可思议的。但随着他对数学的深入研究，他意识到自己错了。那么，最初认为暗物质为什么不能形成行星的观点是什么呢？大致是这样的：我们对暗物质有间接证据，但不知道它是由什么组成的。当天文学家绘制我们星系和其他星系的地图时，他们可以剔除所有已知的物体和可见气体，然后发现指示着大片暗物质云的看不见结构。但我们知道这些不是普通（即重子）物质。它们的聚集方式表明，它们不像普通物质那样整齐地凝聚。根据 Buckley 的说法，这可能是由于缺乏冷却机制。正如他所写，普通物质可以被光子减速，从而聚集和累积。但在典型条件下，暗物质只会经历一系列的失败尝试，并保持弥散的团块状。Buckley 说：“如果暗物质有更多的内部物理过程，那么你可以想象，当物质团块开始聚集时，可能会出现某种释放能量的过程，就像重子物质通过核聚变一样。”他和他的合著者 Anthony DiFranzo 没有过多推测这背后所有的内部物理过程。但是，他们认为“如果我们想开始对我们应该寻找什么做出具体的预测，我们可能不得不更多地考虑所有这些不同的可能性，因为暗物质领域的能量来源将改变暗物质团块的分布方式。”因此，一种冷却暗物质的机制可能无法形成整个星系或其他自然的巨型结构，但在这种模型下，它可以形成较小的天体。过去曾有过利用暗物质与重子物质结合形成奇异混合体的恒星和其他天体的提案。但这种模型很可能是完全由暗物质构成，或主要是暗物质，而不是以重子物质为主，内部有中微子产生奇怪行为。他们建议，一种暗电磁力可以充分冷却暗物质，使其从这些暗物质晕中形成天体。最大的可能暗物质天体质量将是太阳质量的一百万倍。这与最大的中等质量黑洞或最小的超大质量黑洞一样大。暗物质也可能形成像矮星系或一簇暗物质天体。但根据这篇论文，这些巨大的天体和结构——如果它们存在的话——可能已经随着时间而瓦解，留下了小得多的天体。“这些天体中最具质量的最终会坍缩成黑洞，因为可能没有任何足够强的内部作用力能阻止其坍缩，而重子物质却有，”Buckley 说。“黑洞和其他任何黑洞一样：引力不会区分暗物质和重子物质，所以一个黑洞无论由什么物质构成都是一样的。”找到这些天体中的任何一个都可能很困难。暗物质与重子物质的相互作用非常少……这包括光子，这意味着它不会发出任何光。“有一种类似于电磁力的力，但它不是电磁力，”Buckley 说。“所以你实际上看不到这些冷冻暗物质气体团块或行星体，或者暗物质本身形成的任何形状，因为它们不与光发生相互作用。”那么，踩在一个暗物质行星上会是什么感觉？“如果你试图降落在表面，你就会直接沉下去，因为你的原子和暗物质之间没有静电排斥力，”Buckley 说。“不过，你会感受到该天体的引力，所以你会掉进去。”
