暈族大質量緻密天體

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暈族大質量緻密天體（MAssive Compact Halo Objects，縮寫為MACHOs），又名大質量緻密暈天體，是一個天文學的普通名詞，可以用來解釋可能存在於星系暈的暗物質。暈族大質量緻密天體是一些體積很小的大質量重子物質，沒有或只有很少的電磁輻射，在星際空間不與恆星系統發生影響。暈族大質量緻密天體自身不發光，所以很難被探測到。暈族大質量緻密天體也可能是黑洞、中子星、褐矮星、自由行星、白矮星和非常微弱的紅矮星，也有人認為暈族大質量緻密天體和大質量弱相互作用粒子（WIMP）都是暗物質的候選者之一。

目錄

發現

暈族大質量緻密天體可以被發現，只要通過它們與其他天體的引力透鏡作用就可以被間接探測到。引力透鏡是廣義相對論效應，背景光源發出的光在引力場（各種大質量天體）黑洞）附近經過時，光線會像發生彎曲，並且引力場會像透鏡一樣將光線聚焦。20世紀80年代，普林斯頓大學的波蘭天文學家玻丹·帕琴斯基（Bohdan Paczyński）討論了銀河系暈中不發光的暗天體作為微引力透鏡的可能性，認為它們有很高的幾率被觀測到。這些天體叫做暈族大質量緻密天體。

1993年，人們在大麥哲倫雲中發現了第一個這類暗物體的例子，是由三個天文小組發現的，法國的EROS小組，波蘭科學家為主的OGLE小組，由美澳科學家組成的MACHO計劃小組。MACHO計劃小組人數最多的，由勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的阿爾科克（Charles Alcock）為首，該實驗室的貝內特（David Bennett）和加利福尼亞大學聖迪戈分校的戈里斯特（Kim Griest）參與領導，使用位於澳大利亞堪培拉附近的斯特羅姆洛山天文台的1.5米口徑望遠鏡進行工作。各個小組都發現了由暈族大質量緻密天體（MACHOs）對於大麥哲倫雲中恆星的微引力透鏡效應的明顯例子。

1996年1月美國天文學會的學術討論會上，美澳合作的MACHO計劃小組者公布了銀河系暈的大部分含有暈族大質量緻密天體（MACHOs），有力證據來自對7個新的大質量暈天體的發現。他們又一次用對大麥哲倫雲的引力透鏡效應，來確定這些幽靈天體的性質。這些暈族大質量緻密天體（MACHOs）的質量從0.1太陽質量到1個太陽質量不等。

這些小組已排除了用暗物質被解釋暈族大質量緻密天體（MACHOs），大量的這類天體的質量在0.00000001個太陽質量到100個太陽質量之間。MACHO計劃小組聲稱他們已經找到足夠多的微引力透鏡，並預測存在着許多約0.5個太陽質量的這類天體，足以解釋銀河系暈質量的20％的暗物質。 這表明暈族大質量緻密天體（MACHOs）可能是白矮星或紅矮星，或其他類似的天體。不過白矮星或紅矮星並不是完全黑暗的，它們也能發一些很弱的光，所以可以與哈勃望遠鏡合作進行調查。這些搜尋已排除我們的銀河系大部分暗物質的可能性。另外一個EROS2小組認為，不確認這些信號就是暈族大質量緻密天體（MACHOs）。他們沒有找到足夠的微引力透鏡效應是與敏感性較高有關。

據使用哈勃太空望遠鏡（HST）的近紅外線照相機和多目標分光儀（NICMOS）觀察，只有不到1％的銀河系暈是由紅矮星組成。 直至對應了暗物質暈的一個微不足道的小部分，所以失蹤物質的問題仍然不能完全由暈族大質量緻密天體（MACHOs）解決。

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