暗矮星或许能揭示暗物质的真正本质

杜兰大学、美国夏威夷大学以及利物浦大学的一组天文学家称，暗矮星是一种假设中由暗物质供能的天体，它由褐矮星冷却形成。

目前我们已知暗物质存在且了解其表现，但仍不清楚它究竟是什么。在过去五十年间，已提出多个假说，但都缺乏足够实验证据来确立。

在众多知名的暗物质候选者中，有弱相互作用大质量粒子（WIMPs），这类大质量粒子与普通物质相互作用很弱，它们能悄无声息穿过物体，不发光，不受电磁力影响，仅通过引力效应显露自身。这种暗物质是暗矮星存在的必要条件。

夏威夷大学教授杰里米·萨克斯坦表示：“暗物质通过引力相互作用，可能被恒星捕获并在其内部积聚。若发生这种情况，暗物质之间也可能相互作用并湮灭，释放能量来加热恒星。”

普通恒星因核心发生核聚变过程而发光，产生大量热和能量。当恒星质量足够大，引力将物质强烈压缩向中心，引发原子核间反应，从而发生核聚变，释放出大量能量，我们便看到了光。而暗矮星发光并非因核聚变。

萨克斯坦教授说：“暗矮星质量极低，约为太阳质量的8%，如此小的质量不足以触发聚变反应。因此这类天体，尽管在宇宙中很常见，通常只发出微弱光芒，科学家称之为褐矮星。不过，若褐矮星处于暗物质特别丰富的区域，比如我们银河系中心，它们可能转变为其他天体。”

“这些天体收集暗物质，进而变成暗矮星。周围暗物质越多，捕获的就越多。而且，进入恒星内部的暗物质越多，通过湮灭产生的能量就越多。”

“暗矮星若要存在，暗物质必须由WIMPs或任何能强烈相互作用产生可见物质的重粒子构成。其他解释暗物质的候选者，如轴子、模糊超轻粒子或惰性中微子，都太轻，无法在这些天体中产生预期效果。只有能相互作用并湮灭为可见能量的大质量粒子，才能为暗矮星供能。”

然而，若没有切实可行的方法识别暗矮星，整个假说价值不大。为此，萨克斯坦教授及其同事提出一个独特标识。

萨克斯坦教授说：“有一些标识，但我们建议使用锂 – 7，因为它确实会产生独特效果。锂 – 7极易燃烧，在普通恒星中很快就会消耗殆尽。所以，若能找到看似暗矮星的天体，就可寻找锂的存在，因为若是褐矮星或类似天体，就不会有锂。”该团队的研究成果发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上。