美国一组天文学家报告称，他们在脉冲星计时数据中发现异常引力扰动，可能指向太阳系附近存在一个暗物质“子晕”。该研究由阿拉巴马大学亨茨维尔分校的 Sukanya Chakrabarti 领导，相关结果发表于《物理评论快报》。研究人员表示，若后续得到验证，这一线索或有助于理解暗物质在银河系中的分布。
理论预期中的暗物质子结构
研究团队指出，尽管暗物质尚未被直接观测到，天文学界普遍估计其约占宇宙总质量的 85%。在主流宇宙学模型中，暗物质应形成包裹银河系等盘状星系的巨大、稀薄“晕”，并在其中包含大量更小尺度的结构，即暗物质子晕。
按照理论预测，这些子晕在银河系内应当数量可观。即便其质量可能达到超过太阳的数千万倍，由于对可见物质的引力效应有限，迄今仍难以被直接探测。
以脉冲星计时追踪微弱引力扰动
为寻找这类难以捉摸的结构，研究人员将脉冲星作为观测工具。脉冲星是高度磁化、快速自转的中子星，会从磁极发射强电磁辐射束；当辐射束周期性扫过地球视线时，观测者会接收到高度规律的脉冲信号，因此脉冲星常被视为精确的“宇宙时钟”。
研究团队强调，如果脉冲星相对地球存在加速运动，其脉冲到达时间会出现细微偏移，从而可用于高精度测量加速度。他们分析了一个罕见的脉冲星双星系统以及附近一颗孤立脉冲星的计时数据。按理在缺乏外部扰动时，该双星系统应呈现由两星相互引力主导的稳定椭圆轨道特征。
未见可见物质对应体，推断存在“无形质量源”
研究人员称，数据表明脉冲星的运动受到额外质量源影响，轨迹相对预期出现偏离。为排除普通物质的可能性，团队结合 Gaia 数据以及对原子氢和分子氢的观测，对相关区域的恒星、气体云等候选体进行了搜索，但未找到能够解释该扰动的可见天体。
根据偏离幅度，研究团队推断造成扰动的“无形天体”质量约为数千万个太阳质量，并可能位于距离太阳仅数千光年的范围内。研究人员表示，这一质量尺度与暗物质子晕的理论预期相符。
仍存不确定性，需更多独立证据验证
研究团队同时指出，目前该信号是否可被确认为暗物质子晕仍存在较大不确定性。由于脉冲星双星系统本身较为稀少，研究人员认为仍需更多独立观测与证据支持，以进一步扩展对银河系暗物质子结构的搜寻。
研究人员表示，他们希望这项工作能成为绘制银河系暗物质子结构的起点，并为理解暗物质这一占主导地位却仍难以直接探测的物质形态提供线索。
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