在浩瀚宇宙中，暗物质如同神秘的幽灵，虽不可见却掌控着星系的运转。科学家们估算，宇宙中约85%的质量由暗物质构成，人类探寻其踪迹的征程已持续近一个世纪。如今，一场关于暗物质探测的科学突破正悄然展开，新的理论框架与探测技术为解开这一宇宙谜题带来了新希望。
阿姆斯特丹大学的科研团队近期提出了一项具有开创性的理论——一套全新的广义相对论分析框架。这一框架聚焦于极端质量比旋入（EMRI）现象，即恒星级黑洞或中子星等小天体被星系中心的超大质量黑洞捕获后，在漫长岁月中缓慢盘旋坠落的过程。在这个过程中，小天体如同灵敏的探测器，在强引力场中完成成千上万个轨道周期。若周围不存在暗物质，其轨道将严格遵循爱因斯坦的真空场方程；然而，星系中心往往存在高密度暗物质晕，会在超大质量黑洞周围形成暗物质密度尖峰。当小天体穿越这些区域时，会受到暗物质的“动力学摩擦”，导致轨道能量和角动量发生细微变化，进而改变引力波的频率和相位。尽管单次轨道的变化微乎其微，但累积数万次后便会形成清晰的信号。
长期以来，科学家们虽知暗物质会影响引力波，但旧模型存在显著局限。此前的研究大多依赖牛顿引力理论的近似，将暗物质视为简单的阻力背景。但在超大质量黑洞边缘极度扭曲的时空中，牛顿力学无法精准描述物质与时空的复杂耦合。阿姆斯特丹大学的研究团队填补了这一空白，他们构建的完全相对论性框架，首次不依赖牛顿近似，完整运用广义相对论描述暗物质的环境效应。该模型将暗物质视为时空几何的一部分，详细计算其引起的度规微扰，以及这种微扰如何影响小天体的运动，大幅提升了预测精度，为下一代探测器提供了有力支持。
在暗物质探测领域，新的思路也在不断涌现。2025年9月，北京大学舒菁教授团队提出了利用事件视界望远镜（EHT）拍摄的黑洞阴影进行探测的方法。若暗物质在黑洞附近聚集湮灭，会点亮原本漆黑的阴影中心；反之，则能限制暗物质的湮灭特性。这一研究发表于《物理评论快报》并成为封面文章，为暗物质探测开辟了全新窗口。
新理论的落地离不开强大的探测设备。欧洲航天局（ESA）计划于2035年发射的LISA任务备受期待。它将在太空中构建臂长250万公里的干涉仪，专门捕捉EMRI系统辐射的低频引力波。在长达数年的观测中，一个EMRI事件能产生数万个引力波周期，暗物质引发的相位偏差会不断累积，从噪音中凸显出来。借助新框架生成的精确“波形模板”，科学家有望从数据中剥离出暗物质的证据，甚至反推其粒子质量等关键性质。
与此同时，2025年12月3日，东京大学户谷友则教授团队带来了令人振奋的消息。他们重新分析NASA费米伽马射线望远镜的数据库，在银河系中心发现了能量集中在20GeV的伽马射线光晕，其分布与暗物质晕的理论模型高度吻合。尽管科学界对此仍存在质疑，认为可能是未发现的脉冲星所致，但这一发现无疑为暗物质探测注入了强大动力。
中国也在积极投身暗物质探测领域，太极、天琴等空间引力波探测计划已列入规划。未来，这些计划将与LISA携手，共同聆听宇宙的“暗物质回响”，为解开宇宙终极奥秘贡献力量。
