暗物质受引力作用，那它们为什么没有坍缩成天体或黑洞？

暗物质受引力作用，那它们为什么没有坍缩成天体或黑洞？这个问题确实有一些迷惑性，因为我们熟知的行星、恒星、星系、星系团，甚至是在宇宙的大尺度结构上都是在引力的主导下形成的。下面我们就先说下，普通物质是怎样在引力的作用下凝聚在一起的。暗物质为何不聚集这个问题，就自然会有答案。

宇宙中性原子的形成

在我们生活中最常见的物质在微观层面上都是由原子构成的，如果我们在深入到原子，就能发现一些质子、中子、电子这些亚原子粒子。在自然界中这些粒子并不会单独存在，它们通过各种各样的方式结合成了我们这个多样性的世界。那原子一开始怎么来的？

在宇宙的整个演化历史中，有一个特别重要的时期，那就是中性原子形成的时候，在这之前，宇宙就已经充满了氢、氦原子核、电子和炽热稠密的辐射粒子，因为此时宇宙的辐射能量较高，原子核和电子还无法结合形成中性原子，宇宙也对光子不透明，这个时期就跟我们的太阳内部极其相似，但密度和温度远没有那么高。

但是宇宙自大爆炸后一直在膨胀，膨胀就代表着它会温度降低，密度降低！等到了宇宙诞生大约38万年的时候，宇宙中的第一批中性原子才得以形成，这是光子也自由了，不再受带电粒子的碰撞，宇宙也发出了其历史上的第一缕光，并且携带宇宙早期的物质密度、分布等重要信息，穿越了138亿年的历史到达了我们地球，这就是微波背景辐射。

宇宙结构形成及其组成成分

剩下的事情就是宇宙的造物时期！这些中性原子中包含了大量的氢、少量的氦以及极其微量的锂，这些元素就构成了宇宙万物的初始材料，并在随后的几十亿年中在引力的作用下形成了恒星、星系以及我们现在看到的大尺度丝状结构。

那么我们的宇宙就这么单调吗？都是由这些中性原子组成的？后来通过我们对星系旋转曲线，宇宙微波背景温度波动，宇宙早期轻元素丰度、重子声波振荡、Ⅰa型超新星红移数据的观察，我们发现了一个惊人的事实，在宇宙中物质占了总质能的32%（其中5%是由正常物质，由质子、中子、电子组成），其余为暗能量。

我们知道正常的物质凝聚成了团块，那么这些暗物质呢？它们以怎样的形式存在于宇宙中？为什么没有所谓的暗物质天体？

上图为银河系的暗物质晕，我们目前认为暗物质以十分弥散、蓬松的状态处于星系的周围，看起来就像厚厚的一层棉被包裹着星系，为星系提供足够的引力，银河系的直径为10万光年，那么它的暗物质晕就足足由100万光年。这是为什么呢？

首先我们要知道在自然界中有四种基本力，大部分粒子都会与引力发生作用，而强力将夸克、胶子、质子、中子束缚在一起形成原子核，电磁力将原子核和电子，以及原子和原子结合在一起，而弱力控制着大质量粒子的衰变过程，因此正常物质能够集合在一起形成物质团块，绝非引力一个力的功劳。

上图为子弹星团相互碰撞后的引力可视化图像，红色待变星团内正常物质气体所产生的引力，蓝色则代表暗物质！

从图中可以看到正常物质相撞以后，会发生碰撞，交换动能产生相互作用，这就为原子直接结合、反应提供了机会。但暗物质呢？它们虽说会受引力的作用，但是它们不于任何物质，包括自身发生互动。没有传统意义上的碰撞，也不会交换能量，只是直接互相穿过。因此只能感受到引力的暗物质是不会形成任何的结构，只会以弥散的状态存在，更不会形成所谓的黑洞。