什么是暗物质？为什么它如此重要？它与黑洞有什么关系？这些问题可能会困扰许多对宇宙感兴趣的人。 本文将揭开这些问题的答案，并向您介绍一项新的科学发现，这可能是第一个发现黑洞周围存在大量不可见暗物质的间接证据。 这一发现如果得到证实，可能代表暗物质研究的重大突破。
暗物质是一种神秘的物质，约占宇宙中所有物质的85%。 然而，天文学家几乎完全对此视而不见。 这是因为，与物质不同，物质包括恒星、行星和我们周围的其他一切，暗物质不与光相互作用，是看不见的。 暗物质就像是宇宙中最好的人，它的存在只能通过它的影响来感知。
幸运的是，暗物质确实具有引力效应，使研究人员能够通过观察暗物质对普通物质的引力效应来推断暗物质的存在。 例如，暗物质可以影响星系的旋转速度和形状，以及星系团之间的引力透镜效应。 暗物质的引力效应也有助于宇宙结构的形成和演化。
对暗物质的研究对于理解宇宙的本质和起源至关重要。 暗物质不仅构成了宇宙的主要成分，还与另一种神秘物质暗能量密切相关。 暗能量是加速宇宙膨胀的力量，它占宇宙剩余能量的95%。 暗物质和暗能量共同构成了宇宙的阴暗面，它们是宇宙学中最大的未解之谜。
黑洞是一种极端的天体，它的质量非常大，但又很小，以至于它的引力场非常强大，甚至连光都无法逃脱。 黑洞是由恒星坍缩或其他高能事件产生的，它们可以存在于宇宙的任何地方，从银河系的中心到遥远的星系团。 黑洞的研究对于探索引力的本质和物理学的极限具有重要意义。
黑洞和暗物质有什么关系？一个可能的答案是，黑洞可以吞噬离它们足够近的暗物质。 这样，在黑洞周围形成了暗物质的“环”或“密度峰值”。 这个暗物质环对黑洞周围的物体产生了额外的引力效应，影响了它们的运动。
在这项新研究中，来自香港教育大学的一组科学家使用双星系统中围绕黑洞运行的恒星作为物体。 双星系统是由两颗相互绕行的恒星组成的天体系统，可以是两颗普通恒星，也可以是一颗恒星和一个黑洞。 这些双星系统可以通过不同的方式进行观察，例如通过它们发出的光、射线或引力波。
该团队观测到一个名为XTE J1118 + 480的双星系统，该系统位于天鹅座，距离地球约6000光年。 这个双星系统由一个黑洞和一颗恒星组成，它们的轨道周期约为41小时。 该团队使用美国国家航空航天局（NASA）的开普勒太空望远镜对双星系统进行了四年的连续观测。
研究小组发现，这两颗恒星的轨道每年衰减或略微减慢约1毫秒，同时围绕它们相关的黑洞移动。 研究小组得出的结论是，减速是黑洞周围暗物质的结果，当黑洞围绕它们的高质量伙伴鞭打时，它会对恒星产生显着的摩擦和阻力。 它就像一个黑洞，周围有一个看不见的“粘液”，使恒星减速。
利用黑洞系统的计算机模拟，该团队应用了一种在宇宙学中广泛采用的模型，称为暗物质动力学摩擦模型，该模型测量与暗物质相互作用的物体的特定动量损失。 仿真结果表明，观测到的轨道衰减速率与摩擦模型一致。 与缺乏暗物质的双星系统相比，观测到的轨道衰变率约为每年50次0毫秒轨道衰变的理论估计大约是02倍。
这是有史以来第一个应用'动态摩擦模型'来验证和证明黑洞周围暗物质的存在的研究，“教大科学与环境学系团队负责人兼副教授陈文豪在一份声明中说。 陈文浩是一位著名的宇宙学家，曾参与中国“悟空”暗物质粒子探测卫星项目，这是世界上第一颗专门用于暗物质的卫星。