暗物質是否由原始黑洞構成？科學家想從矮星系探測
暗物質是否可能由原始黑洞構成，幾乎和宇宙一樣古老？幾名哈佛─史密松天體物理中心天文學家認為，透過觀察微弱矮星系可以測試原始黑洞假說，並了解暗物質與其關係。最近他們進行電腦模擬，發現確實可以從矮星系中發現原始黑洞，最終研究人員下結論推斷，這些矮星系的核心可能具有暗物質。
宇宙中約 84% 物質由暗物質構成，科學家們已進行許多天文觀測，但仍未能了解暗物質的組成成份。早期暗物質理論著重在隱藏起來的一般物質星體，比如黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等，這些星體一般歸類為暈族大質量緻密天體（MAssive Compact Halo Objects，MACHOs）然而多年天文觀測一直無法找到夠量的 MACHOs。
暗物質真實身分究竟為何，科學家提出許多假設，其中最熱門的是一種稱為「大質量弱交互作用粒子」（Weakly Interacting Massive Particle，WIMP）的新粒子，由於與普通物質的相互作用非常微弱，以致於它們雖然就在我們周遭，卻從來沒有探測成功。
稱為「軸子」的新粒子，或是惰性微中子（sterile neutrino）都有可能是組成暗物質的成分；2014 年 6 月 22 日，台大天文物理所闕志鴻教授研究團隊發表論文主張，暗物質也可能是一種稱為 Ψ 暗物質的極輕型粒子，其質量為電子的 10-28 倍，波長約 1,000 光年，密度則為液態水的 100 萬倍。
最近，由哈佛─史密松天體物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，縮寫 CfA）天文學家 Qirong Zhu 領導的團隊探討暗物質由原始黑洞（Primordial Black Holes，PBHs）構成的可能性。研究人員認為，透過觀察矮星系中的恆星可以探測到這些反應，因為矮星系既小又微弱，光芒只有幾千太陽亮度（solar luminosity），一點輕微影響都能輕易發現。
利用電腦模型進行模擬後，團隊發現恆星與原始黑洞間的相互作用能略微改變恆星分佈，代表矮星系很有機會揭露原始黑洞的存在。透過觀察超微矮星系中恆星的速度瀰散度（velocity dispersion）與半光半徑（half-light radius），它們推斷矮星系可能擁有暗物質核心。
不過該小組後續強調，所有模型都沒有定論，暗物質的性質依然難以捉摸。目前，科學家還在努力透過大型強子對撞機（LHC）或未來的國際直線加速器，以人工創造出這些新粒子好驗證理論。
（首圖來源：NASA）