艺术家对两颗暗物质恒星或玻色子在深空相撞的描绘。图片来源：西班牙瓦伦西亚大学
2026年的一项研究：暗物质星——可能在宇宙中留下的“波纹”
假设的暗物质星体，称为“玻色星”，或许会在宇宙中留下明显的涟漪，为研究者提供了一种全新的方式来探测塑造宇宙的无形力量。2019 年，天文学家在深空中观测到一次奇怪的事件，编号为 GW190521。该事件发出了引力波——宇宙中不可见的涟漪——并被地球上的探测器捕捉到。初步理论认为，这些波纹标记了两颗重达数十倍太阳质量的黑洞碰撞并合并的瞬间。
但如果存在另一种解释呢？来自葡萄牙阿维罗大学的物理学家 Carlos Herdeiro 正在领导一项名为 NewFunFiCO 的欧盟研究计划，调查这些替代可能性。
NewFunFiCO 组聚集了来自西班牙、葡萄牙、意大利、德国、墨西哥、巴西以及中国的物理学家和天体物理学家。其目标是探究是否有一些理论上存在但尚未直接观测到的异质天体，可能是某些引力波信号的来源。
“宇宙边缘的谜团令人着迷。” Herdeiro 说，“而引力波为我们提供了新的探索途径。”
监听时空的涟漪该团队使用来自 LIGO‑Virgo‑KAGRA 网络的真实数据——这是全球极其灵敏的探测器系统，分布在美国、意大利和日本，能够测量宇宙时空中的极微小扭曲。根据爱因斯坦的理论，时空是一块相互连通的织物，支撑着我们对事件发生时间与位置的感知。
自 2015 年首次探测到引力波以来，科学家已经识别出超过 150 对合并黑洞。但他们认为，数据中可能隐藏着其他更为异质的天体。
最近一次观测活动，称为 O4，持续时间为 2023 年 5 月至 2025 年 11 月，检测到约 250 例候选事件，其中许多仍在进一步分析中。
“我们仍在仔细审查这些数据。” 维拉港大学的 Nico Sanchis‑Gual，项目共同负责人说。 “可能存在与我们期望的黑洞信号不完全吻合的信号。”
玻色星理论在众多待探测对象中，玻色星是最引人注目的候选者之一。它们是假想的超紧致天体，从远处看起来与黑洞相似，但不具备事件视界——即黑洞的边界，任何东西甚至光都无法从中逃逸。从外部看，它们可能呈现模糊外观，但内部却充斥着暗物质粒子。
玻色星可能由极轻暗物质构成，或许是无数倍比电子轻的亚原子粒子——轴子（axion）。研究一个类似行星大小、质量与太阳相当，但内部结构截然不同的物体，一直让科学家们着迷。Sanchis‑Gual 评价说：“这真是令人震惊。”
如果玻色星存在，它们可能偶尔相互碰撞并合并，产生可探测的引力波。NewFunFiCO 试图在 LIGO 数据中寻找符合这种事件的信号。
“GW190521 可能就是这种事件的例子。” Herdeiro 说，“如果两颗玻色星相撞，它们产生的引力波信号比两颗黑洞更贴近该事件。”
破译暗物质的线索研究对象并不止于玻色星。研究人员还在寻找混合星体，例如由中子星（恒星爆炸后留下的高密度天体）与暗物质核心共存的星体，或是类似黑洞但内部结构与事件视界不同的“重力星”（gravastar）。
“我们的目标是利用当前引力波观测的黄金时代，寻找从未被观察到但理论上可能存在的天体。” Herdeiro 说。 “这些异质天体与物理学中的一些深层谜题有关，例如暗物质。”
如果验证正确，科学家们的发现可能彻底改变我们对暗物质及整个宇宙的认知。即使未被确认，它也为物理学打开了前所未有的新领域，可能成为揭示宇宙奇异现象的途径。
研究进展NewFunFiCO 计划持续至 2026 年底，已于 2023 年启动。
“这里的一个关键点是我们让欧盟伙伴与非欧盟伙伴共同参与。” Herdeiro 说。 “这意味着知识与文化的交流，也说明欧盟资助的重要性，它为世界带来了不同的维度。”
他还补充道，这类雄心勃勃的项目对公众同样有益。
“黑洞、宇宙学、宇宙起源等都能激发人们的想象。”
项目的经济效益也不容小觑。
“大型实验基础设施产生的外延效应是人们不太了解的。” Herdeiro 举例说明 LIGO 对精密探测器的需求催生了更广泛的电子技术进步。
测量微小时空扭曲的追求推动了激光干涉测量、精密振动隔离系统与超精密光学的技术水平至前所未有。类似技术如今已应用于精密制造、医学成像与导航系统。
关键启示然而，最大的收获是宇宙中可能存在隐藏的暗物质聚集体，伪装成星体。
“目前的主要愿景是存在某种暗物质粒子。” Sanchis‑Gual 说。 “这是一种可能。”
即使仅确认其中一个这样的对象，也会为物理学家提供关于暗物质本质的首批实质线索，并改变我们对宇宙的认知。
勇编撰自"The EU Research & Innovation Magazine".2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
