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銀河系中心 2020年諾貝爾物理學獎遭到挑戰：銀河系中心的黑洞，可能并不存在

銀河系中心 2020年諾貝爾物理學獎遭到挑戰：銀河系中心的黑洞，可能并不存在
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銀河系的中心存在著什么？對于這個問題，2020年諾貝爾物理學獎獲得者羅杰·彭羅斯（Roger Penrose）、安德烈婭·蓋茲（Andrea Ghez）和萊因哈德·根策爾（Reinhard Genzel）已經給出了明確的答案：在銀河系的中心，存在著一個超大質量黑洞。
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銀心黑洞是怎么被發現的？
羅杰·彭羅斯為銀心黑洞存在的提供了理論基礎，他于1965年發布了《引力坍塌和時空奇點》等一系列論文，以廣義相對理論作為依據，詳細論證了銀河系的中心存在超大質量黑洞的可能性。然而只有理論肯定是不行的，想要得到科學界的認同，就必須拿出有令人信服的觀測數據。
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雖然我們不能直接觀測到黑洞，但它產生的引力效應是可以被觀測到的，因此只需要觀測銀河系中心的恒星是怎么運行的，就可以間接推測出黑洞是否存在。
從1995年起，安德烈婭·蓋茲就開始致力于觀測銀河系中心的恒星，她率領的研究團隊利用凱克望遠鏡對銀河系中心的恒星進行長達20年的追蹤觀測，然后繪制出了它們多年來的運行軌跡。
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上圖來自于安德烈婭·蓋茲的研究團隊，圖中的每個光球都代表一顆恒星，中心的五角星則代表銀河系的中心位置，可以看到，這些恒星都在圍繞著一個強大的引力源運動。在此之后，萊因哈德·根策爾的研究團隊又利用更精密的觀測儀器對這些恒星進行了測量，然后提供了高精度的觀測數據。
通過對這些恒星的觀測數據進行分析，研究人員就可以確定銀河系中心的引力源的質量和體積，分析結果表明，這個引力源的體積很小（直徑約為4400萬公里），但質量卻很大（約為太陽質量的430萬倍）。
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因為在人類已知的所有天體中，只有黑洞才符合這種標準，所以我們基本上可以判定，在銀河系中心存在著一個超大質量黑洞，這也是近些年來科學界的共識。然而就在2021年5月21日，一篇發表在《皇家天文學會通訊月刊》的論文卻對此提出了不同的看法。
2020年諾貝爾物理學獎遭到挑戰，科學家懷疑銀心黑洞并不存在。
在銀河系的中心區域，除了恒星以外，還運行著一些氣體云團，早在2006年的時候，科學家就注意到一個編號為“G2”的氣體云團在向銀河系中心靠近，按照其運行軌道來看，它將在未來與銀心黑洞非常接近，根據科學家的預測，屆時的“G2”將被銀心黑洞吞噬。
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時間到了2014年，此時“G2”已經離銀心黑洞很近了，并且隨著時間的推移，它與銀心黑洞的距離還在逐漸縮小，科學家滿以為可以觀測到一次宇宙中的“饕鬄盛宴”，但出人意料的是，這樣的事情并沒有發生，盡管“G2”幾乎是與銀心黑洞“擦肩而過”，但是它卻毫發無損。
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（注：圖中紅色的“十”，代表銀河系中心）
觀測數據表明，“G2”與銀心黑洞距離最近時僅有大約260個天文單位，在這么近的位置上，它無論如何都不應該毫發無損地從銀心黑洞的引力場中逃逸出來。但觀測數據卻清清楚楚地表明，這種不可能的事情卻發生了，這應該如何解釋呢？
一個大膽的假設就是：
而這也是前面提到的那篇論文的觀點，該論文來自于意大利國際相對論天體物理學中心的一個研究團隊，研究人員認為，“G2”的奇怪表現強烈暗示了位于銀河系中心的引力源并不是黑洞。但問題是，如果它不是黑洞，那會是什么呢？該團隊給出的答案是：暗物質團。
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暗物質是一種我們無法直接探測到的物質，我們只能通過它們產生的引力效應來間接探測暗物質的存在。
研究人員認為，如果構成暗物質的基本粒子也是費米子，那么它們也會遵循“泡利不相容原理”，在這種情況下，大量的暗物質就可以形成一個邊界模糊的高密度暗物質團，其產生的引力會比黑洞“溫和一些”，從而允許像“G2”這樣的氣體云團在較近的距離內“毫發無損地通過”。

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