一幅艺术家描绘的超大质量黑洞。（图片来源：NASA/JPL-Caltech）一项新的研究发现，质量超过整个星系的黑洞并不是被认为构成宇宙大部分物质的神秘暗物质的重要组成部分。数十年来，为了解释为什么星系以其旋转速度不会分崩离析，科学家提出了一种名为暗物质的看不见物质的存在，其引力帮助保持星系的整体。暗物质被认为构成了宇宙中大约五分之六的所有物质。然而，关于暗物质仍然有许多未知，包括它是否真的存在。黑洞成为潜在的暗物质候选者，因为它们极其巨大且在黑暗的宇宙深处很难被发现。在新研究中，研究人员调查了暗物质是否可能由“惊人巨型黑洞”构成，其质量超过太阳的1000亿倍。质量超过10的15次方到10的16次方个太阳的惊人巨型黑洞将比整个星系重。到目前为止，天文学家们并没有发现任何惊人巨型黑洞——目前已知的最大黑洞的质量约为360亿个太阳。由于研究人员在观察了许多星系后没有看到任何惊人巨型黑洞，新的研究指出它们不能构成所有暗物质——但团队成员仍然想知道这些奇异物体是否可能占据这一神秘物质的显著部分。研究共同作者、德国美因茨理论物理研究所的理论物理学家克里斯托弗·格尔拉赫告诉Space.com，暗物质常常被认为“像是弥散在任何地方的细尘”。然而，如果暗物质是聚集在少数巨型物体中，比如惊人巨型黑洞，“宇宙在非常大尺度上会变得颗粒状。我们可以检查这一点。”具体来说，科学家们分析了宇宙黎明时的光，研究共同作者、位于美因茨理论物理研究所的理论物理学家扬·古滕诺尔告诉Space.com。大爆炸后最初的38万年，宇宙充满了被困住的热等离子体。最终，宇宙的膨胀使其冷却到足够的程度，使等离子体大部分散去并形成原子。这反过来让光能够自由照耀，“而这种光至今仍在到达我们，”格尔拉赫解释道。“我们称之为宇宙微波背景，它是覆盖整个天空的婴儿宇宙的一张快照。”宇宙微波背景的温度“在不同地方变化约为十万分之一，”研究共同作者、阿布扎比纽约大学的理论物理学家安东尼奥·伊奥维诺告诉Space.com。“这种模式告诉我们当时物质是如何分布的。”一幅超大质量黑洞与暗物质背景的插图。（图片来源：罗伯特·李亚（使用Canva制作））分析宇宙微波背景揭示，它并没有像惊人巨型黑洞所造成的那样颗粒化。“因此，这些黑洞不能占据暗物质的重要部分，”美因茨理论物理研究所的理论物理学家尼古拉斯·莱斯特告诉Space.com。研究人员警告说，这些新发现并不意味着惊人巨型黑洞不能存在，只是它们构成的暗物质比例不高。他们补充说，另一个可能的暗物质候选者——相对较小的、与小行星大小相当的黑洞——可能存在。他们正在调查是否可以排除这样的微小黑洞作为暗物质的主要成分。科学家们在即将于10月26日刊登在《物理评论快报》中的研究中详细描述了他们的发现。查尔斯·Q·蔡是Space.com和Live Science的撰稿人。他报道所有与人类起源和天文学、物理学、动物以及一般科学主题有关的内容。查尔斯获得了密苏里州哥伦比亚大学新闻学院的艺术硕士学位和南佛罗里达大学的艺术学士学位。查尔斯游历过地球上的每一个大洲，在拉萨喝过变质的牦牛奶茶，在加拉帕戈斯群岛与海狮潜水，甚至还在南极洲攀爬过冰山。拜访他的网站 http://www.sciwriter.us