研究称由反物质构成的恒星可能“潜伏”在银河系中

cnBeta.COM 2021-04-29

  据外媒报道,反物质是正常物质的反状态,人们认为它已经从我们的宇宙中被“驱逐”。但是,它是否仍然潜伏在银河系中,甚至作为恒星潜伏在那里呢?天文学家们现在已经确定了一些可能是这些“反恒星”证据的信号,并计算出其中有多少可能隐藏在我们的星系中。

  尽管听起来很科幻,但反物质是非常真实的。简单地说,它与普通(或重子)物质完全一样,只是它有相反的电荷。这意味着,当物质和反物质的粒子相遇时,两者会在一阵能量中相互湮灭。

  根据我们最好的宇宙模型,物质和反物质应该在大爆炸中以同等数量产生,但今天,物质似乎在宇宙中占主导地位。反物质只在大型强子对撞机等仪器中以微量产生,或通过自然过程,如闪电、飓风、宇宙射线相互作用、放射性衰变,或来自中子星和黑洞的等离子体射流。

  那么,所有的反物质都去哪儿了?似乎它几乎完全从与正常物质的相遇中被消灭了--而我们只是幸运地有多余的物质留下,否则宇宙将是一个非常空旷的地方。但也许这个比例并不像科学家此前认为的那样倾斜。从理论上讲,只要附近没有正常物质来破坏它,反物质就没有理由不能形成恒星和星系、行星甚至生命。这是一种耐人寻味的可能性,但也是一种极难验证的可能性--毕竟,“反恒星”会像普通恒星一样发光。

  然而,它们可能会以其他方式显示出自己。由于“反恒星”很难出现在一个完全没有正常物质的空间区域,科学家们有可能通过伽马射线的闪烁来发现它们,这些伽马射线是由游荡得太近的“流氓”物质粒子湮灭后发出的。

  而这正是天文学家们在一项新研究中所追寻的东西。研究小组分析了费米太空望远镜10年来的数据,检查了5787个伽马射线源,以寻找那些可能是“反恒星”的伽马射线。虽然很多其他天体也会发出伽马射线,但研究人员将注意力集中在那些来自单点的、具有类似于物质-反物质湮灭所预期的光谱的天体上。

  果然,在这些数以千计的来源中,研究小组找到了14个符合要求的来源。当然,这并不意味着它们是“反恒星”--研究小组承认,它们更有可能是更知名的伽马射线发射体,如脉冲星或黑洞。但至少这种可能性是存在的。

  由此,研究小组推断出在我们的银河系中可能存在多少颗“反恒星”的估计数。他们发现,如果“反恒星”像普通恒星一样分布,并且如果它们除了电荷之外没有任何区别(反物质研究仍在研究的东西),那么我们将看到大约每30万颗普通恒星中就有一颗“反恒星”。研究小组说,原始的“反恒星”可能也倾向于通过在星系周围巨大的、稀疏的光环中“闲逛”来躲避注意。

  这是一个耐人寻味的想法,也是一个需要进一步研究以寻找更多证据的想法。

  该研究发表在《Physical Review D》杂志上。

责任编辑:王超

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