什么是暗物质？这是现代天文学最让人抓狂的问题之一，它存在，但我们不知道它的真实身份。一种可能性是名为“轴子”的奇怪新粒子，虽然到目前为止，地球上还没有任何实验设备发现它的存在，但现在有科学家提出有趣假设，也许某些位于星系中央的超大质量黑洞根本不是黑洞，而是大量轴子捆绑在一起的暗物质团块。
轴子（axion）是科学家为了解决 CP 守恒问题而提出的一种假想粒子。自然界无处不存在 CP 对称性，只有弱交互作用打破了这道规则。科学家们认为，强核力（strong nuclear force，即强交互作用）照理说也应该会出现 CP 破坏现象，然而我们至今都没看过，一个可能性是：强交互作用也会出现 CP 破坏，但很快就被“修好”恢复对称性。
这个关键修理工就是轴子，科学家假定这种新型假想粒子能在强交互作用中恢复某种平衡。
之后，科学家发现如果轴子就是暗物质，将可以套用在全部的暗物质观测事件上，比如星系内部的旋转曲线、星系团内各星系的运动等。更重要的是，轴子位于星系核心能紧密捆绑在一起，形成巨大的“球”，乍看之下就像一个不会与光相互作用的超大质量黑洞。
但另一个问题又来了，我们至今也还没有任何实验设备找到轴子的踪迹。麻省理工学院团队最近才刚展开一个检测轴子的新实验，结果当然是铩羽而归，科学家并没有在特定质量范围内检测到这种暗物质粒子。轴子非常轻，比微中子还要轻上千倍，且几乎不与任何物质作用（甚至也不太常与自身相互作用），但这种粒子非常长寿且稳定。
黑洞不是黑洞，而是暗物质团块？
虽然上个月，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT）团队已经宣布人类首次“直接”拍到超大质量黑洞身影，但天体物理学家 Paul Sutter 在《Universe Today》的文章中表示，这无法代表潜伏于其他星系中心的物体也是超大质量黑洞。或许，根本不是黑洞，而是一堆轴子捆绑在一起的“球”呢？
除了事件视界望远镜，其他仪器都没有直接观察过超大质量黑洞，而是从其他间接方法估计黑洞的大小与质量。几十年来的观测有个结论：质量越大的星系，其中心黑洞也越大，这告诉我们黑洞以某种方式与它们的宿主星系一同成长进化。
如果星系中心超大质量的物体不是黑洞而是轴子团块，也能说通：星系越大、承包的暗物质越多，所以中心的轴子团块也越大。
那么，这个有趣的假设有没有机会被验证呢？暗物质是否就是轴子、并且真身为藏在星系中央的“超大质量黑洞”？希望有一天谜底可以解开。
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- What are axions?
- Dark matter experiment finds no evidence of axions
（首图来源：pixabay）
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