过去大家一直觉得宇宙里有85%的东西都是暗的，没法直接看到，物理学家把这东西都想象成一种冷冰冰的粒子，只靠引力在那儿动。这种叫做“冷暗物质”的标准模型画了张宇宙大模样的地图，被认为是对的。不过，最近这问题越来越严重，没法回避。天文学家在一些小矮星系里发现那里的暗物质特别少，就像没有一样；可是在另一些地方又发现暗物质特别密集。这么多极端情况同时出现，用一种粒子和一套规则根本解释不通。这个问题在科学界已经放了好多年，被大家叫做“小尺度问题”。中国科学院紫金山天文台的团队最近在《科学通报》上发表文章，直接回应了这个难题。他们认为要解决这个问题，得先承认一件事：暗物质可能不是一种东西。 这个团队想出了一个模型，说暗物质至少由两种粒子组成。这两种粒子一个重一个轻，它们不光用引力互相吸引，还能直接撞在一起。这种碰撞会导致一种物理现象叫“质量分离”，意思是重的粒子会慢慢往星系中心聚集，轻的粒子往外跑。这个过程刚好能解释为什么有些地方暗物质少，有些地方又多。团队通过数值模拟验证了这个想法，结果和实际观测的情况很像。 这个研究还指出来检验这个新模型的方法是什么。“引力透镜”就是一种大质量天体弯曲光线的现象，现在已经变成了探测暗物质结构的重要工具。现在观测到的小引力透镜事件比理论预测的多得多，这也说明了冷暗物质标准模型有问题。而双组分模型正好能解释这种“多出来”的现象。以后詹姆斯·韦布望远镜和美国宇航局的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜会收集更多的数据，这些数据就能直接测试暗物质内部有没有这种相互作用。 紫金山天文台团队在这方面已经发表过第二篇论文了。现在学界探索暗物质本质的方式有很多种：对撞机实验、直接探测实验和天文观测这三种路线各自走着自己的路，但大家都在想同一个问题——到底是什么东西构成了暗物质。以前那种认为暗物质是一种简单粒子的想法已经被越来越复杂的观测结果给推翻了。如果真的是两种甚至更多粒子组成了这个暗世界，那我们对宇宙怎么演变的理解可能就要彻底改改了。