加州大學河濱分校的研究團隊發表一項新研究，提出一種新型暗物質模型，或許能解釋多項長期困擾科學家的宇宙謎團。研究指出現自互動暗物質（self-interacting dark matter，SIDM）的密集團塊，能以單一機制解釋宇宙中觀測到的異常結構。暗物質佔宇宙所有物質約 85%，但無法直接觀測。傳統模型視其為「冷」且無碰撞的粒子，粒子間互不干擾。此模型在大尺度上表現良好，卻難以解釋某些高密度緊湊結構。
新研究聚焦 SIDM，其粒子會碰撞並交換能量，引發「重力熱塌縮」（gravothermal collapse）過程，形成極高密度的緊密核心。每個團塊質量可達太陽的百萬倍。研究認為，此類物體可能造成宇宙各處觀測到的不明重力效應。
三項宇宙謎團的統一解釋
研究舉出三例：「一個比喻就像一群互不理會的人群，對比人人不斷碰撞的擁擠場面，」研究團隊成員 Hai-Bo Yu 表示。「在 SIDM 中，這些互動能徹底重塑暗物質暈（dark matter halos）的內部結構。」首例為重力透鏡系統 JVAS B1938+666，天文學家偵測到遙遠星系影像的小型強烈扭曲，暗示有隱藏的高密度物體透過重力彎曲光線。第二例為銀河系內的 GD-1 恆星流，這條長長星軌顯示缺口與分支圖案，仿佛有無形物體穿越並擾亂其結構。
第三例為鄰近福爾馬斯衛星星系（Fornax satellite galaxy）的 Fornax 6 星團，其緊湊結構難以用傳統模型解釋，但高密度暗物質團塊可充當重力錨點，將恆星拉攏。「令人震驚的是，同樣機制適用於三種截然不同的環境——遙遠宇宙、銀河系內部，以及鄰近衛星星系，」Yu 補充。「這些高密度現象難以與標準冷暗物質模型相容，卻在 SIDM 中自然產生。
」此研究連結這些觀測，提供統一框架，而非逐一獨立詮釋。研究刊載於《Physical Review Letters》。
