教大获研资局资助 首证黑洞周围存有大量暗物质
暗物质（dark matter）一直是不少天文学家醉心研究的课题，它主宰着宇宙膨胀和星系形成，惟人类却对它所知甚少。
暗物质之所以有此称谓，是因为它不会发出任何光线，又不会与电磁力互动，因此难以用任何方式观测。然而，香港教育大学（教大）透过计算黑洞伴星（companion star）的公转速度，间接证实黑洞外围存在大量暗物质，开创暗物质研究的先河。有关研究获研资局资助，结果已经由同侪评审，并刊载于《天文物理期刊通讯》。
教大团队选定其中两个与地球最接近的黑洞（A0620-00和XTE J1118+480）作为研究对象，两者均属于联星系统，即有一颗伴星环绕着黑洞公转。根据两颗伴星的轨迹及观测数据，发现它们的公转速度按年减少约1毫秒，与专家估算的（每年下降约0.02毫秒）相差近50倍。
为了验证暗物质是否存在，团队透过电脑，模拟将「暗物质阻力模型」（dark matter dynamical friction model）应用到这两个黑洞系统，结果发现伴星公转的下降速率与团队假设的结果一致，亦即间接证实黑洞附近存有大量暗物质，的确会对伴星构成巨大阻力，令其公转速度减慢。
是次发现亦被视为暗物质研究的重大突破，印证上世纪末物理学家所提出的猜想。他们认为，接近黑洞的暗物质会被吞噬，过程会令剩余的暗物质重新分布，造成黑洞周围的暗物质特别密集。
负责研究的教大科学与环境学系副教授陈文豪博士解释，高密度暗物质会产生类似摩擦力的阻力，拖慢伴星的公转速度。他又指出：「今次是全球首次有研究人员利用阻力模型，验证黑洞周遭有大量暗物质的存在，为研究暗物质开辟全新的方向。」
陈博士并提到，过往天文学界普遍透过观测伽玛射线以及重力波，去探测黑洞周遭是否有暗物质存在。不过，上述方法或要依赖罕见天文现象（例如黑洞合并）出现，可能需经年的等候，而教大今次研究却可突破有关限制。他说：「银河系至少有18个同类型的联星系统可供研究，它们能够提供大量宝贵资料，有助我们日后探讨有关暗物质的更多特性。」
相关研究报告内容，请参阅《天文物理期刊通讯》期刊网站： https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acaafa
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教大获研资局资助 首证黑洞周围存有大量暗物质
