暗物质不会聚集形成天体吗，比如暗物质星？

暗物质遇到黑洞也会被吞噬吧 -----本题已收录至知乎圆桌 »宇宙那么大，更多讨论欢迎关注。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/1312.1336v2.pdf编辑于 2015-06-26@刘博洋  已经解释了，我这有个具体的例子帮助理解。

现在所说的暗物质，是看不见的那部分物质的统称，当然其中的黑洞白矮星褐矮星什么的，都是天体，然而这部分比例很小。
“不发光的物质”中，占大部分的非重子物质之间仅有引力相互作用。由这种暗物质构成的“总体”中，只有动能和引力势能之间的相互转化（不考虑引力波辐射这些）。

一个具体的例子是两体或者三体问题，这个是可以直观理解的。
三个初始状态相距一定距离(任意初速度)的质点构成的体系，刚开始会因为引力相互吸引而聚集。假设质点的碰撞体积为0或者为完全弹性碰撞的话（仅有引力的情况必然是弹性碰撞），这个聚集是不稳定的，三个质点聚集后会再次分散开。聚集-分散的过程周而复始，可能达到某个奇怪的平衡状态，但是不可能聚集到一起。
n个质点的情况类似，也会出现聚集-弥散的过程。n非常大的时候，就是暗物质的情形。

再说说天体形成，关键的一条就是多个质点聚集到一起的碰撞过程是非弹性碰撞，这样许多质点聚集后就不再分散开了。这也就是耗散过程，原因是由其他相互作用的参与（电磁力）。这样的物质越聚越多，就是天体了。当然实际过程复杂的多，什么吸积盘、自引力、角动量输运什么的，暂且不表。
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2016.9.19改
宇宙演化早期，是会形成暗物质黑洞的，当然这也算是天体，但形成原因是密度涨落的演化。另外现在暗物质晕的中心究竟是个什么样子，依然是有争论的问题，数值模拟的结果显示中心是“平”的，也就是只是很多暗物质聚集，算不上有明显边界的天体。编辑于 2016-09-19这里有篇不错的脑洞文章Phys. Rev. Lett. 117, 121801 (2016)。文章提出一种理论，可能存在轴子(axion)构成的天体。轴子是暗物质的候选粒子之一，质量非常小，和中微子差不多，不过轴子是玻色子。文章提出这种“暗物质星”处于玻色爱因斯坦凝聚态，因此可以保持稳定。编辑于 2016-09-20部分天文学家相信，在宇宙中的第一批恒星，就是暗物质恒星。根据这种观点，在宇宙的幼年时期，有的地区暗物质密度很高。暗物质粒子互相碰撞，释放出大量能量。由于温度过高，星云中的氢和氦无法坍缩凝聚，形成普通恒星。
图片来自Dark Matter Star (page 4)

虽然天文学家们普遍认可暗物质的存在，但是毕竟还没有直接观察到。目前已有的暗物质候选者中，弱相互作用重粒子（WIMP）是希望最大的一种。上面这种暗物质恒星的假设也是基于WIMP提出来的。

如果有这样的暗物质恒星幸存到今天，它们应该和普通恒星一样向宇宙空间辐射能量。但是由于内部机制不同，它们看起来肯定和核聚变驱动的普通恒星不一样。提出这种假设的天文学家正在研究它们会有怎样的伽马射线、中微子和反物质特征，以便在宇宙中找到它们。

今天，暗物质构成了星系的骨架。我们眼中波澜壮阔的宇宙天体，比如恒星和星云，都是依附在这个骨架上面的。然而，还有一些暗物质游离于星系之外，围绕星系旋转。它们构成了暗物质星系。天文学家认为，银河系周围就有许多暗物质矮星系在围绕银河系旋转。

在分析银河系边缘的尘埃和气体星云时，天文学家发现它们具有一种类似波纹的结构。这是引力干扰的表现。这说明，它们附近有大质量的天体。然而，对目标位置的观察却一无所获。在暗物质概念已经深入人心的今天，这个结果无疑已经揭示了答案——这是一个暗物质矮星系。这个神秘的星系被称为X星系。

2009年，天文学家在南方天空矩尺座方向发现了4颗造父变星。这几颗恒星距离银心30万光年，而银河系的半径只有4.8万光年，所以它们不可能是银河系内部的恒星。同时，几颗恒星聚集在一个很小的区域，这表明它们不应该是流浪恒星，而应该是一个矮星系的一部分。但是这个区域观察不到任何星系的蛛丝马迹，所以这个星系很可能就是X星系。这样，X星系的位置就确定下来了。根据这个距离，我们也可以计算出X星系的质量：大约是银河系质量的1%。

在已知的星系中都存在暗物质和普通物质，而且暗物质含量都比普通物质高得多。这里提到的的暗物质星系其实也是一样。但是它们和普通星系的区别是，它们的暗物质含量更高。比如，上面这个银河系的卫星星系中，只有很少的恒星。另一个例子是，室女座超星系团中的VCC 1287。它距离我们5000万光年。VCC 1287看上去物质非常分散，质量不高。但是，它周围的一些球状星团以异乎寻常的高速度围绕它旋转，表明VCC 1287产生了很高的引力场。根据这个引力计算，这个星系的暗物质含量超过99.7%。

图片来自http://aasnova.org/2016/03/09/dark-matter-halos-of-tenuous-galaxies/编辑于 2017-02-07开开脑洞，也不是完全没有可能，在宇宙形成初期，物质密度很大，有可能形成一种很奇怪的恒星，它们由暗物质+大量的氢，氦组成。即相对来说一小坨密度较高的暗物质，聚集大量重子物质，继而塌缩成10万甚至百万倍太阳质量的恒星，当然也许直接塌缩成中等或超大质量黑洞，但在暗物质密度非常高的情况下，大幅超过爱丁顿极限也是有可能的(相当于恒星内部有一副疏散一些的暗物质骨架)。如果存在这样的恒星，它们体积一定很大，亮度很高，而温度相对来说不会很高。也许可以存在几百万年，然后再塌缩成中等或超大质量黑洞。这样也可以解释早期宇宙再电离(星光不够)和早期类星体(超大质量黑洞形成过早)的问题。一个天文爱好者的星族Ⅲ脑洞，轻喷。发布于 2016-05-16是会的
吧
1、以下资讯来自维基

　　VIRGOHI21是一个迄今为止最为奇特的星系，其中不包括任何恒星或是行星。 VIRGOHI21星系位于室女座星系群中，2007年6月18日美国康奈尔大学科学家领导的国际天文学研究小组宣布，最终证实该天体构造其实是一个暗星系，其尺寸与普通的星系差不多，但却完全由暗物质组成。
　　通过设在荷兰的“威斯特博尔克综合射电天文望远镜”（Westerbork Synthesis Radio Telescope），精确测定了该星系的大小。通过哈伯太空望远镜的进一步观测，发现该星系中不存在一颗恒星，甚至连构成普通恒星和行星的物质也找不到。
　　在研究超级星系M99(NGC 4254)时意外发现VIRGOHI21星系，在M99星系周围观测到典型的气体发光现象，后来的重力测量结果显示，M99星系旁边肯定存在着一个巨大的重力源，但是却观测不到任何可见的星系。
　　据研究资料显示，“VIRGOHI21”暗星系的质量大约为太阳的1000亿倍，距离地球5000多万光年。

　　2、

　　这是一张迷人的图片，类比了宇宙的大尺度纤维状结构和脑细胞，（让人想起刘慈欣的《思想者》）同时可以侧面反映可见物质的分布是多么的……稀疏……

　　3、YY
　　暗物质不和我们产生电磁相互作用，这不只说明我们看不到它们组成的织构，也说明我们完全互相“看不见摸不到”对方，不过我们的黑洞也是他们的黑洞，就凭着奇点使物理理论坍塌的性质。我们可以重叠在同一个时空坐标却互相浑然不觉，或许只能通过引力粗糙地感知对方世界的大概形状，然后在某夜的梦里去一趟对方的世界
编辑于 2015-06-26（这边我们先假设暗物质是由弱相互作用大质量粒子构成，当然它可能是别的。。。。）

一般认为在宇宙早期存在许多暗物质晕，我们期待暗物质晕中心会有大量的暗物质粒子而且可以发生湮灭，暗物质湮灭产生的能量可能足以制止气体坍缩成为普通的恒星，而是在较低的密度和较大的尺度就形成达到流体力学平衡的天体，由暗物质粒子的湮灭而不是核反应供能，这种天体被称为暗物质星。虽然这么叫它，但它并不是主要由暗物质构成，质量只占全星质量不到千分之一。而且也并不暗，由于体积较大，它比一般恒星要亮。

暗物质星的研究还属于探究阶段，它能否形成仍然是个未知问题。一般来说，暗物质晕的中心引力势能最低，容易成为普通物质的吸积中心。但是，气体的坍缩和吸积过程可能是非球对称的、复杂的、具有一定的随机性，在此过程中如果气体密度分布的中心偏离暗物质晕的中心，则暗物质星未必能形成。

如果没有这一不利因素，气体将在暗物质晕的中心汇集形成一个星胚。在星胚内暗物质湮灭产生的辐射与引力平衡，同时外部继续有大量提起吸积。如果全部气体都能被吸积的话，最终的质量可达1000太阳质量。

由于暗物质星质量比较大，其寿命比较短，这些暗物质星很难存活到尽头。如果它特别明亮，我们或许能够期待未来詹姆斯韦伯太空望远镜可以探测到。更可能的是暗物质星无法达到能够被探测的光度。只能通过一些间接探测方法。

总而言之，暗物质星还是比较新的课题，无论是暗物质粒子的性质，暗物质星的性质，还是暗物质星对宇宙演化的影响，都存在着太多的不确定性。

有兴趣的可以查看文献：http://arxiv.org/pdf/0705.0521v2.pdf发布于 2016-06-03暗物质是海，物质是船，船上的人总问，为什么有海。发布于 2016-09-15前边有很多科普，我必须说一句：不要把这些当真啊！事实上，关于暗物质人类几乎一无所知，甚至是否真的存在都不知道。一切都是推测，推测。发布于 2016-09-10难，因为不和其它力作用。目前。只能在星系尺度凝聚。通过和星系其他物质的引力作用来降低暗物质动能，时间会非常漫长。比宇宙年龄还长……发布于 2016-06-26@刘博洋  说得没错，我还看到过有人用能否损失角动量来解释的，但本质似乎是一样的。
然而其实暗物质还包括部分褐矮星与黑洞等，也就是重子暗物质，虽然只占暗物质的一小部分。
对于非重子暗物质，有理论认为在宇宙形成早期会形成暗物质星，并且部分会保留到现在但现在不再形成了。
除了暗物质星，还有理论预言了暗能量星，看起来就像个黑洞。
我们现在对暗物质，尤其是暗能量所知仍甚少，现在下定论可能过于绝对，所以应当这样说：重子暗物质星显然是存在的，对非重子暗物质星与暗能量星究竟存在与否，我们仍不是非常清楚。发布于 2015-06-27你可以这么理解：
一、其实太阳系周围有很多高等智慧生物居住的星球，地球只是这些高等生物设置的牢笼，“罪犯”（姑且认为高等智慧社会也有犯罪这个概念吧）会被剥夺一定的智力和记忆，流放到地球，因为是“监狱”，必须得保证“罪人”不会被逃脱，周围的一切可到达的可居住星球都被隐藏了。

二、在微观上，原子核有电子环绕飞行，原子核还可被分为质子和中子，质子和中子还可也被“分割”为更小的物质（逗比人士，不懂物质能被“分割”多少次，见谅），也许质子中子等也有类似电子的物质环绕飞行。在宏观上，月亮绕着地球转，地球绕着太阳转、太阳绕着银河系转，各大星系是不是也在绕着什么转呢……也许，对于我们来说，我们不过是宏观和微观交界线上的特殊产物，宏观上，我们的地球、我们的宇宙会不会也是组成某个超宏观世界的一个元素呢，也许我们还是某个超宏观世界生物的一个细胞中的一个分子，切切切才会看到我们呢……发布于 2015-11-25我认为暗物质根本不存在，现在的暗物质只是科技不发达，有些物质（很可能很常见）没有被观测到的结果。发布于 2016-06-28会呀会呀！
会有暗物质星。
暗物质也会被黑洞吸积的。发布于 2016-07-02暗能量，暗物质它们比分子，原子小得多。从某种意义上讲它们无处不在，可以穿过地球，穿过人体，穿过任何物质。它是宇宙组成的重要部分。发布于 2017-02-18我们需要下个爱因斯坦  发布于 2016-12-05暗物质粒子间交换不了能量。发布于 2015-12-04目前暗物质仍旧没有被观测~那么问题来了~假如聚集成天体了~又有谁可以证实呢~
╮(╯▽╰)╭发布于 2015-06-26太阳黑子！发布于 2017-04-22据目前资料：“暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,暗物质无法直接观测得到,它代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5％左右).”

也就是说：
1.目前人类对暗物质了解甚少
2.目前无法对暗物质进行定义

所以，即使暗物质聚集形成远超我们认知、理解和想象的东西，我们也无法得知；
但既然还知之甚少的东西，不妨先进行“是”的假设再多行了解和探索。发布于 2015-11-24