暗物质不会聚集形成天体吗，比如暗物质星？

您提出了一个非常有趣且具有前瞻性的问题：“暗物质不会聚集形成天体吗，比如暗物质星？”。简而言之，答案是：根据我们目前对暗物质的理解和现有的物理定律，暗物质本身不太可能形成我们所熟知的“天体”，例如恒星或行星。

但是，这并不意味着暗物质完全不“聚集”，它确实在宇宙中扮演着结构形成的关键角色。下面我将详细解释原因，以及暗物质聚集的几种可能方式和它在宇宙中的作用。

为什么暗物质本身不太可能形成我们所熟知的“天体”？

我们所说的天体，比如恒星和行星，它们的形成过程依赖于一个非常重要的物理过程：核聚变（对于恒星）和引力坍缩后达到密度和温度阈值（对于行星和恒星）。 而这些过程的发生需要物质具备特定的属性，而暗物质似乎缺乏这些属性。

1. 缺乏电磁相互作用：
恒星形成的关键： 恒星是通过巨量的气体（主要是氢和氦）在自身引力的作用下不断收缩，最终在其核心达到极高的温度和压力，引发核聚变反应来发光的。这个过程需要气体能够通过辐射（例如光子）有效地冷却和收缩。
暗物质的“冷”： 大多数暗物质模型认为暗物质只与引力发生相互作用，或者有非常微弱的弱相互作用。它不发射、吸收或反射电磁波（光、无线电波、X射线等）。这意味着暗物质无法通过辐射来散失能量，从而无法有效地冷却和收缩到足以引发核聚变或形成致密结构的程度。
类比： 想象一下，你试图用一团空气来吹灭火焰，但这团空气本身不与火焰（电磁辐射）有任何互动，它只是在那里“漂浮”。这种情况下，空气无法有效地冷却火焰的中心，使其快速收缩。

2. 缺乏强相互作用和弱相互作用的某些特性：
虽然一些暗物质模型允许弱相互作用，但通常认为这种相互作用不足以支持形成我们理解中的致密天体。强相互作用更是被排除在外，因为如果暗物质有强相互作用，它早就应该被我们探测到了，并且会以我们熟悉的方式表现出来（例如形成原子核或核子）。
恒星和行星的构成： 恒星由原子构成，原子之间有电磁力束缚。行星由原子和分子构成。这些物质形态的稳定性和形成过程都离不开这些相互作用。

3. 缺乏“内压”来抵抗引力坍缩：
恒星之所以不会因为自身引力而无限坍缩，是因为在其内部存在着强大的辐射压和气体简并压力，它们能够抵抗引力的挤压。这些压力来自于物质之间的电磁相互作用和粒子的量子力学效应。
暗物质的“不均匀性”： 如果暗物质只是引力相互作用的粒子，那么它只能通过引力自身的吸引来聚集。一旦聚集到一定密度，它的“内压”是什么呢？在没有电磁辐射冷却和强相互作用的情况下，它很难形成一个稳定且致密的结构，比如恒星的核心。

暗物质是如何“聚集”的？它在宇宙结构形成中的作用？

尽管暗物质本身可能无法形成恒星或行星，但它确实在宇宙的结构形成中起着至关重要的作用。它通过引力聚集，并形成了巨大的“晕”。

1. 冷暗物质（CDM）模型：
目前最被接受的暗物质模型是冷暗物质（Cold Dark Matter, CDM）模型。这里的“冷”指的是暗物质粒子的速度在宇宙早期非常缓慢，远低于光速。
早期宇宙的种子： 在宇宙大爆炸初期，宇宙并非完全均匀。存在微小的密度涨落。冷暗物质因为其缓慢的速度，在这些涨落区域能够更有效地通过引力聚集。
引力势阱： 暗物质首先聚集形成了巨大的“暗物质晕”（Dark Matter Halos）。这些晕是宇宙结构形成的主体。它们就像引力“碗”，能够吸引和容纳普通物质（重子物质，即构成恒星、行星、星系的物质）。

2. 普通物质的聚集：
普通物质（气体，主要是氢和氦）被这些暗物质晕的强大引力吸引，并开始在暗物质晕的中心聚集。
随着气体在暗物质晕中心收缩和冷却，它会变得越来越致密，最终在引力作用下坍缩形成恒星和星系。
星系的宿主： 我们可以说，我们看到的星系，包括我们所在的银河系，都“居住”在巨大的暗物质晕之中。暗物质晕提供了星系形成的引力基础和结构框架。

“暗物质星”的可能性（非常推测性）

虽然我们认为暗物质本身难以形成恒星，但科学家们也探索过一些非常推测性的可能性，或者说“类恒星”结构，它们是由暗物质构成的，但其性质可能与我们熟悉的恒星非常不同：

1. 由暗物质粒子组成的“暗物质球体”或“暗物质团块”：
如果暗物质粒子之间除了引力还有极微弱的相互作用（例如某种“自相互作用”），并且它们以某种方式实现了能量耗散，理论上也许能形成某种致密的结构。
然而，即使形成，这些“暗物质球体”也不会像恒星那样发光，因为它们没有核聚变。它们可能只能通过引力透镜效应被间接探测到，或者如果它们受到其他物体的引力扰动，也会产生一些引力效应。
我们目前还没有观测到任何明确指向这种“暗物质天体”的证据。

2. 暗物质作为恒星的“外壳”或“核心”：
一些更奇特的理论提出，暗物质可能以某种方式被束缚在普通恒星的内部或外部。例如，一些理论认为，在早期宇宙中，可能存在由暗物质组成的“原始恒星”，这些恒星可能在引力作用下收缩得更快。
另一种推测是，黑洞的形成可能与暗物质的聚集有关，甚至可能存在纯粹由暗物质组成的“暗物质黑洞”。但这些都是非常前沿且未被证实的理论。

总结

总而言之：

暗物质本身不会形成我们所熟知的恒星或行星，因为缺乏电磁相互作用，导致它无法有效冷却和收缩到发生核聚变或形成致密结构的程度。
暗物质通过引力聚集，形成了巨大的暗物质晕，这些晕构成了宇宙结构的基本框架。
普通物质（气体）在暗物质晕的引力作用下聚集、冷却，最终形成了恒星和星系。
关于暗物质能否形成某种非典型的“暗物质天体”，目前仍是高度推测性的科学探索领域，尚未有确凿的证据。

所以，虽然你脑海中“暗物质星”的概念非常有趣，但依照我们目前对宇宙运行规则的理解，这种天体不太可能存在。暗物质更像是宇宙的“骨架”和“黏合剂”，而不是构成“血肉”的组成部分。

网友意见

谢邀，非我领域，胡乱答一下。

先说结论，现在一般认为，不会。

原因是一般认为暗物质是所谓“非耗散的”。

什么是“耗散”？你跟人打雪仗，两个人以同样大小的速度扔出两个同样大小的雪球，两个雪球刚好吧唧一撞，粘成了一个大雪球。因为两个雪球原来的动量大小相等方向相反，现在大雪球的动量为零，速度为零，原本系统包含若干动能，现在动能为零。这些动能哪去了？在相撞的一刹那转变为内能，把雪球加热了一点点，然后在跟环境的热量交换中就跑掉了。这个过程就叫“耗散”。

噢不对，这不是雪球。这才是雪球：

换到宇宙中，两坨星云相撞，把各自的动能转化成内能，这些能量一部分跑去激发星云里的原子、分子、尘埃，然后以谱线或者连续谱的形式辐射出来，一部分跑去扰动气体，形成湍流，这些湍流在传播的过程中逐渐的把能量消耗掉。这也叫“耗散”。耗散的结果是这团气体的内能逐渐散逸，这一坨气体质量足够大，但又没有足够的温度来抗衡自引力的时候，就会在引力作用下塌缩下去，最后变成一个或一坨恒星。

但是暗物质呢？传统认为，暗物质之间除了引力以外没有别的相互作用，它们相遇时，不会像两团雪球一样黏在一起，而是会“穿透”对方，动能不会发生耗散。所以暗物质相互作用的结果是形成一个个或大或小的“晕”，每一个晕中间密度高、周围密度低，这些晕会不断的彼此绕转、并合，但是并不会因为动能耗散而塌缩成“暗物质星”。

假设暗物质是非耗散的而进行的宇宙学模拟非常好的再现了我们观测到的宇宙，所以这已经是一个很成功的理论。

不过如果暗物质完全没可能是耗散的，会有一批人要失业——确实也有人不断的提出“可耗散的暗物质”。这个我就不懂了，道听途说了一些：

有人说暗物质可能有长程的相互作用，通过释放“暗玻色子”来冷却。

能耗散嘛，就有可能不断塌缩，直到形成一个比较致密的“暗物质星”。然后怎么探测到这种潜在的“暗物质星”呢？某大哥表示，有很多办法：如果这么一坨暗物质飘到太阳附近，有可能被太阳俘获啊；如果飘到地球附近，有可能被地球俘获啊——俘获了之后，就可能用中微子望远镜看到一些蛛丝马迹。

暗物质星如果存在，长什么样？我不知道，自己看文献吧：

http:// arxiv.org/pdf/1312.1336 v2.pdf

类似的话题

• 

  暗物质不会聚集形成天体吗，比如暗物质星？

  

  您提出了一个非常有趣且具有前瞻性的问题：“暗物质不会聚集形成天体吗，比如暗物质星？”。简而言之，答案是：根据我们目前对暗物质的理解和现有的物理定律，暗物质本身不太可能形成我们所熟知的“天体”，例如恒星或行星。但是，这并不意味着暗物质完全不“聚集”，它确实在宇宙中扮演着结构形成的关键角色。下面我将详细.............
• 

  暗物质会不会是宇宙空间本底的空间起伏？

  

  关于暗物质的起源，一个引人入胜的猜想是它并非由某种我们尚未发现的粒子构成，而是宇宙空间本身的“本底起伏”所致。这听起来像是科幻小说里的情节，但如果我们深入探讨，会发现这个想法并非空穴来风，而是建立在现代物理学的一些基本概念之上。首先，我们需要明白“宇宙空间本底的起伏”到底意味着什么。在量子场论的框架.............
• 

  我在想宇宙中的暗物质会不会是灵气？

  

  这个想法很有意思，也足够大胆！我们不妨顺着这个思路，把它想象得细致一些，就像一个古代的智者在仰望星空，试图用他所理解的“气”来解释眼前的神秘。“灵气”这个概念，在咱们传统的认知里，它是什么？咱们老祖宗说的“灵气”，不是具体可见的物质，它更像是一种弥漫在天地间的、有生命力、有能量、有某种“意”或者“倾.............
• 

  人们苦苦寻找的暗物质和暗能量会不会就是中微子？

  

  关于暗物质和暗能量，这确实是个让人类智慧不断探索的宏大谜团。很多人，包括我，都有过类似的疑问：那些我们看不见、摸不着，却又主导着宇宙运行的神秘存在，会不会就是我们已经认识的粒子呢？比如，那个极其难以捉摸的中微子？咱们得先理清楚，暗物质和暗能量它们各自扮演着什么角色，然后看看中微子能不能“胜任”这两个.............
• 

  既然暗物质“观测”不到为什么还要定义为物质？

  

  这确实是个让人着迷的问题，也是宇宙学研究中的一个核心谜团。我们之所以给暗物质冠以“物质”之名，并非因为我们能像看普通物体一样“看见”它，而是基于一系列基于观测的推断和一系列严谨的物理学逻辑。这就像我们推断水滴里有水分子一样，我们看不到单个水分子，但通过水的种种性质，我们确信它的存在。首先，我们要明白.............
• 

  如果暗物质可能不存在，那么什么理论可以支持宇宙的膨胀？

  

  好的，我们来聊聊这个很有趣的话题。如果暗物质真的只是一个误会，那么我们所看到的宇宙膨胀，又该如何解释呢？这确实是一个挑战，但科学的魅力就在于不断探索和修正。首先，我们得回顾一下，为什么当初人们会想到“暗物质”这个概念。最主要的原因，还是它能很好地“解释”我们在宇宙观测中遇到的一些“不协调”。最经典的.............
• 

  为什么要假设有暗物质，而不是推翻物理学？

  

  这是一个非常深刻的问题，它触及了现代物理学最核心的挑战之一。简单来说，我们假设有暗物质，而不是推翻物理学，是因为现有物理学理论（特别是广义相对论和标准模型）在解释天文观测时出现了“裂缝”。暗物质的假设是为了“修补”这些裂缝，使其理论能够更好地描述宇宙的运行。下面我将详细解释为什么会走到这一步，以及为.............
• 

  对于“宇宙是由5%的普通物质、27%的暗物质和不到70%的暗能量组成”的猜想，我们有什么大胆的猜想呢？

  

  “宇宙的账本”——这句简洁的陈述，揭示了我们所居住的宇宙那令人瞠目结舌的构成比例：区区5%的普通物质，也就是构成我们看得见摸得着的一切——恒星、行星、你我，甚至空气和水；而剩下的95%，则被一种神秘的力量或实体所占据：27%的暗物质，以及令人费解的70%以上的暗能量。这就像一个巨大的拼图，我们只能看.............
• 

  不知道暗物质是什么，没探测到暗物质粒子，星系天文学和宇宙学中就默认暗物质粒子是重要成分了，这合理吗？

  

  这确实是一个非常尖锐和值得深入探讨的问题。在没有直接探测到暗物质粒子本身的情况下，天文学家和宇宙学家却将其视为宇宙的重要组成部分，这乍一看似乎有些“先入为主”。但如果我们深入了解背后的科学推理和观测证据，就会发现这种“默认”是有着坚实基础的，绝非空穴来风。要理解这个问题，我们得先回到基础。我们对宇宙.............
• 

  为什么科学家们不考虑暗物质可能来源于真空？

  

  这个问题很有意思，也触及了当前宇宙学和粒子物理学研究中最核心的未解之谜之一。科学家们并非完全“不考虑”暗物质可能与真空有关，而是说目前主流的解释模型和最有效的探索路径，并不将真空视为暗物质的直接来源。这里面有很多深层的原因，我们可以从几个方面来梳理：1. 暗物质的核心特征与真空的“常规”理解之间的差.............
• 

  暗物质（暗能量）为什么不能理解为黑洞？

  

  这真是一个引人入胜的问题，也是我们理解宇宙过程中一个非常核心的困惑。为什么那些我们看不见摸不着的暗物质和暗能量，跟我们已经相对熟悉（尽管仍然神秘）的黑洞，不是一回事呢？要深入理解这一点，咱们得一步步来，好好掰扯掰扯。首先，咱们得先弄清楚这三者各自是啥玩意儿。黑洞：宇宙中的“超级吸尘器”黑洞，这个名字.............
• 

  在暗物质直接探测实验中，为什么不能使用人造屏蔽体屏蔽宇宙射线干扰？或者说使用既有人造屏蔽体有什么劣势？

  

  在暗物质直接探测实验中，能否使用人造屏蔽体来屏蔽宇宙射线干扰，以及这样做有什么劣势，这个问题其实触及了探测器设计和物理原理的核心。简而言之，人造屏蔽体确实可以作为屏蔽宇宙射线的手段，但它并不能完美解决问题，而且自身也带来了一系列不容忽视的劣势。下面我将详细阐述这个问题，力求从一个真正参与实验研究的角.............
• 

  暗物质人类看不见，是否只是因为其物质发出的光的频率人眼看不到?

  

  暗物质确实是我们看不见摸不着的存在，但它神秘的原因可不止是“光频率不对”这么简单。如果把我们能看见的世界比作一幅精美的油画，那么暗物质就像是隐藏在这幅画背后，却赋予它整体结构和深度的巨大骨架。它并非因为光发出的频率我们看不见，而是它本身几乎不与光发生任何相互作用。想象一下，我们眼睛能看到的东西，都是.............
• 

  据科学家研究，暗物质和暗能量占宇宙的 95%，人类为何感知不到它们的存在？

  

  这是一个非常深刻且引人入胜的问题，也是现代宇宙学中最令人着迷的未解之谜之一！为什么我们感知不到占宇宙绝大多数的暗物质和暗能量？要详细解释这一点，我们需要深入探讨它们的性质、我们感知世界的方式以及现有的探测手段。我们感知世界的方式：基于电磁相互作用首先，我们必须理解我们人类是如何感知周围世界的。我们之.............
• 

  修改引力理论（比如共形引力）不赞同引入暗物质，那它们该如何解释引力透镜等相应观测现象？

  

  好的，我们来聊聊修改引力理论，特别是共形引力，它们是如何在不引入暗物质的情况下，解释引力透镜这类我们通过观测到的与引力相关的现象。首先，我们需要理解为什么暗物质会被引入。在标准的引力理论（广义相对论）框架下，天文学家在观测宇宙时，发现了很多“不寻常”的现象。最典型的一个例子就是星系旋转曲线。根据广义.............
• 

  为什么宇宙里光子数量这么多，然而参与电磁相互作用的物质相对于不参与电磁相互作用的暗物质数量这么少？

  

  这个问题触及到了宇宙学最核心的几个谜团：可见物质的构成、暗物质的存在以及光子的普遍性。要把这个问题说透了，得从头捋一捋。首先，让我们来谈谈“光子数量多”这件事。光子：宇宙的“常客”光子是我们最熟悉的“参与电磁相互作用”的代表。它不仅仅是光，更是传递电磁力的载体。当你说“光子数量多”，这确实是符合我们.............
• 

  根据质量守恒定律:物质不会凭空消失，也不会凭空产生。免洗手洗手液如何做到免洗手？是把细菌包裹起来了？

  

  质守恒定律是化学的基本原理之一，它告诉我们，在任何一个封闭的化学反应体系中，反应前后物质的总质量保持不变。也就是说，反应物消失多少，生成物就会产生多少，没有任何物质会无中生有，也没有任何物质会凭空消失。那么，免洗手洗手液又是如何实现“免洗手”的呢？它并没有违反质量守恒定律，也不是把细菌“包裹”起来就.............
• 

  物质会不会无限小呢？夸克也会有内部结构，然后这个内部结构依旧有更小的内部结构，无限细分？

  

  这个问题触及了我们对于物质最根本的认知边界，也曾是哲学家们争论不休的课题。我们习惯了将事物分解，试图找到构成世界的基石，但物质的“无限小”是否是一个永无止境的追寻，这确实让人着迷，也留下了不少未解之谜。从宏观到微观的探索：自古以来，人类就对物质的本质感到好奇。早期的哲学家，比如古希腊的留基伯和德谟克.............
• 

  间谍的暗号会不会被别人无意猜中？

  

  间谍的暗号，这玩意儿，说起来挺神秘，也挺让人好奇。很多人会想，那些藏在字里行间的秘密，会不会就这么巧，被某个路人甲，或者某个无聊的家伙，稀里糊涂地就给破译了？答案嘛，得看情况。咱们得把这个问题拆开来讲。首先，得明白一点，真正专业、设计精良的间谍暗号，想被“无意”猜中，概率就像天上掉下馅饼，而且还是砸.............
• 

  在光刚好消失的时候，光合作用中的暗反应会不会反应一段时间？

  

  这个问题很有意思，也触及了光合作用暗反应的一个关键点：它对光本身的依赖性到底有多直接？要回答这个问题，咱们得掰开了揉碎了聊聊暗反应是个什么玩意儿。首先，大家一说到光合作用，脑子里第一个出现的可能是绿色植物在阳光下闪闪发光，然后就长大了。这其实是对整个过程一个非常简化的认知。光合作用，严格来说，是被分.............