2020年10月，一年一度的諾貝爾獎公佈，其中物理學獎的一半被羅傑·彭羅斯獲得，另一半則由萊因哈德·根澤爾和安德里亞·蓋茲平分。這兩位科學家的獲獎理由，就是發現了銀河系中心的超大質量黑洞。
你可能會好奇：黑洞不是看不見嗎？科學家是如何發現它的？
的確如此。黑洞能吞噬自己周圍所有的光，導致我們無法直接觀測到它。雖然用直接觀測的方法行不通，但我們還是可以透過間接的方式找到宇宙中的黑洞。比如黑洞在吞噬的時候，會在自己周圍形成明亮的吸積盤，或者我們會看到一顆恆星的物質莫名其妙被扯到附近一片黑暗的區域然後消失，抑或是某顆恆星圍繞著黑暗的天體作詭異的公轉……
銀河系中心的超大質量黑洞——人馬座A* 就是這樣被發現的，在混沌的銀心中，科學家們發現裡其中一些恆星擁有著非常極端的執行軌跡，從而推測出了其中可能有個質量相當巨大的天體，而且密度也非常高。在考慮到宇宙中其他星系中心普遍都有超大質量黑洞，科學家們才做出了這樣的猜測。據估算，人馬座A* 的質量大約是太陽的400萬倍。
諾貝爾獎的科學家們認為，這樣的發現對於我們認識銀河系、認識超大質量黑洞都有著非常重要的意義，於是將諾貝爾獎頒發給了兩位傑出的科學家。
一般來說，諾獎的組委會總是非常謹慎的，很多發現都要等到幾年甚至幾十年的研究證實後才肯頒發。即使像愛因斯坦這樣偉大的科學家，獲獎的理由也不是需要漫長歲月證明的廣義相對論。
尷尬的是，儘管已經儘量審慎了，諾貝爾獎還是會面臨烏龍的危機和尷尬。就在根澤爾和蓋茲剛剛獲得諾獎不到一年之後，就有人提出了質疑：如果銀河系中心隱藏的，不是黑洞呢？
首先，我們看看目前可以表明它存在的證據。
（圖片說明：S2執行模擬圖）
我們上面說了，推測這個黑洞存在的主要證據，就是周圍的天體執行規律，其中有一顆名為S2的恆星尤其特殊。這是一顆行走在刀刃上的恆星，距離人馬座A*非常接近，公轉週期僅16年。由於距離太近，承受的引力太強，S2的軌道已經變得非常極端，偏心率極高，甚至公轉速度達到了相對論性速度，是科學家驗證廣義相對論的絕佳物件，所以備受關注。
可是，另一顆天體的出現，讓問題變得複雜了。
這個天體被命名為G2，它的真實身份仍然存疑。同樣的，它也擁有一個非常長的橢圓軌道。2014年，當它來到最接近銀河系中心的位置上時，科學家們觀測到了非常詭異的現象：G2首先從正常的形狀被拉扯得非常長，後來，它又恢復了原來的形狀。
國際相對論天體物理學中心的天體物理學家Eduar Antonio Becerra-Vergara和他的團隊分析後發現，這個現象和黑洞模型完全不同。而根據他們去年的一項研究，S2和G2能夠同時滿足的，應該是另一種模型。
他們認為，一種被他們命名為“darkninos”的暗物質費米子，或許可以同時解釋這兩顆天體的詭異執行規律。這種暗物質粒子非常輕，也非常難以坍縮成為黑洞。不過，即使沒有變成黑洞，它們仍然可以聚整合為一個緻密天體，隱藏在銀河系中心，也同樣用周圍的星際氣體將自己包裹起來。
簡單來說，這種模型中的這個緻密天體，表現得和超大質量黑洞幾乎一模一樣，但是卻能夠解釋上面這兩顆不同的天體的執行規律。
（圖片說明：S2擁有著最詭異的公轉軌道）
當然，僅僅能夠描述這兩個天體是不夠的，因為銀河系中心的天體太多了。所以，研究人員隨後將這片區域裡的17顆具有類似的極端執行模式的恆星拿來進行驗證，代入到這個模型。令人驚訝的是，這些恆星也都完美地驗證了這個理論。
這意味著，和超大質量黑洞相比，這種暗物質團可以更好地解釋銀河系中心的天體執行規律。
另一方面，和黑洞相比，暗物質也更加神秘。我們總是討論暗物質，但關於它的本質，始終還沒有什麼瞭解。我們只知道，暗物質可以提供引力，這透過星系中天體的執行規律、我們觀測到的引力透鏡效應等現象，都可以證明。它們彌散在星系之中，將星系中的天體束縛在一起，而不至於七零八落地變成一灘散沙。
能夠提供引力，又無法直接觀測到，暗物質的表現的確和黑洞非常相似。研究團隊指出，這也正是我們容易將二者混淆的重要原因。甚至有科學家認為，暗物質的本質就是無數隱藏在宇宙中的原初黑洞。而根據本次研究的科學家們分析，暗物質也的確可以形成類似於黑洞的巨大團塊。
不過，他們並不認為暗物質團塊和黑洞是相同的。他們認為，像銀河系中心這樣的，就是暗物質團；而宇宙中的那些活躍星系核，比如被人類拍照片的M87*，就是正常的超大質量黑洞黑洞。如果是這樣的，那麼困擾科學家許久的一個謎題或將被破解，那就是銀河系中心的“黑洞”為何不像某些星系那麼活躍。
那麼，二者之間難道一點關係都沒有嗎？
也不是的。研究人員指出，如果暗物質團的質量足夠大，也還是會坍縮成黑洞的，只不過其臨界值和普通物質並不相同。這個理論也可以解釋另外一個謎題，那就是超大質量黑洞形成之謎。這些天體在宇宙早期就形成了，質量的成長速度遠遠超過了理論值。正常的物質吸積完全不足以解釋這樣驚人的速度，而暗物質團的坍縮或許才是真相。
這樣看來，這個理論還的確很有意思，並且也有一些證據能夠支援它。如果它真的成立，那麼2020年的諾貝爾物理學獎可就要尷尬了。
不過，本次研究目前也還沒有得到完全的證實，這也不是黑洞的身份第一次遭受質疑。科學家們需要更多的觀測資料，來對這些模型進行驗證。不論最終哪些理論被推翻，即使諾貝爾獎真的烏龍，至少對於全人類來說不是壞訊息，這意味著我們更加接近事實真相了。