宇宙中的四种诡异天体


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宇宙承载了人类的所有想象力 。

M104星系 。 它是一个恒星(以及各种类型天体)的集合体 。 ESO
太阳 , 以及满天的繁星 , 都是一团炽热的等离子体 , 它们在核聚变的驱动下发光发热 , 照亮了漆黑的宇宙 , 乃至为生命提供能量 。 这样的天体我们称之为恒星 。
但天文学家认为 , 宇宙中还存在着一些奇异的“超现实主义”天体 。 我们姑且把它们也称作“星” 。 但这些“星”和我们所认识的恒星极为不同 。
这些“超现实主义”天体在很大程度上是一种理论假设 。 但是近年来人们发现 , 它们存在的证据已经开始出现 。
暗物质星(Dark matter stars)
暗物质星 。 Nicolás Sanchis-Gual / Rocío García-Souto
暗物质星早于恒星出现 , 且今天可能依然存在 。
但是暗物质星并不是主要由暗物质组成的 。 暗物质星的主要成分和普通恒星一样是氢和氦 , 只是包含大量“超中性子暗物质” 。
“超中性子(neutralinos)”是暗物质的候选者 。 部分超对称理论认为 , 超中性子是“弱相互作用大质量粒子” , 也就是暗物质粒子 。
理论上超中性子也是它们自身的反物质 , 一旦互相接触就会湮灭 , 释放出大量能量 。 单纯的超中性子湮灭能 , 可以维持恒星数十亿年的燃烧 , 而无需核聚变的介入 。
这样的暗物质星巨大无比 , 也非常松散 , 它们的直径可达数十乃至数千天文单位 。 但是由于没有发生核聚变 , 而且温度相对较低 , 暗物质星非常暗 , 暗到可能人眼无法看见 。
但是这种“超现实主义”天体目前还只停留在理论上 , 因为到目前为止人们还没有发现超中性子的存在 。
玻色星(Boson stars)
玻色星 。 WKYC
暗物质的候选者不只超中性子一种 , 因此暗物质星也可能不只有超中性子暗物质星一种 。
一些天文学家认为暗物质星也有可能由玻色子组成 。 玻色子是携带基本作用力的粒子 , 比如光子就是玻色子的一种 , 它携带有电磁力 。
天文学家认为暗物质可能有它自己的玻色子 , 要么这种玻色子自己就是暗物质 , 要么它为暗物质和普通物质相互作用提供了帮助 。 暗物质玻色子会合并成暗物质星 , 但是它们的行为方式十分诡异 。
普通恒星是由费米子构成的 , 而玻色星是由玻色子构成的 , 这些玻色子遵循的规则与我们的生活经验截然不同 。
构成普通恒星的费米子不会在同一时间出现在同一空间 , 它们的位置是相对确定的 。 但玻色子更像波 , 它们是可以叠加的 , 且叠加后可能会变得更强 。 这种状态叫玻色-爱因斯坦凝聚态 。 玻色星就是一个巨大的玻色-爱因斯坦凝聚态天体 。 其特征在某些方面和黑洞很像 。
之前人们发现一次黑洞合并事件有疑点 , 有一些科学家就认为这次事件是由两颗玻色星合并导致的 。
假如宇宙中真的充斥着玻色星 , 那么暗物质之谜也就迎刃而解了 。 但是谁知道呢?
夸克星(Quark stars)
疑似夸克星3C 58 。 Science
中子星是宇宙中已知密度最高的非黑洞天体 。 但是理论上还有一种天体的密度比中子星更高 , 这种天体叫夸克星 。
夸克星的密度介于中子星和黑洞之间 。 它们由夸克组成 , 而夸克是组成质子和中子的基本粒子 。
科学家相信夸克星是大型中子星经过漫长的岁月冷却后的产物 。
哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文望远镜曾经于大约20年前发现过两颗疑似夸克星 。 其中一颗已被排除 , 而另一颗至今存疑 。 这颗疑似的夸克星名为3C 58 , 其温度会大幅震荡 , 不符合中子星的行为模式 。 但到目前为止也无法证明它就是夸克星 。
索恩-泽克天体(Thorne-?ytkow objects)
索恩-泽克天体本质上是一个俄罗斯套娃 。 Astronomy
红巨星的内核要么还在进行核聚变 , 要么是白矮星;要是一颗红巨星的内核是中子星 , 那这颗红巨星就不叫红巨星了 , 叫“索恩-泽克天体” 。

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