宇航員努力通過搜尋反恒星解開反氦之謎

(圖解：圖為軌道上的阿爾法磁譜儀，阿爾法磁譜儀曾用于搜尋反物質。圖源：NASA)

銀河系中約有1000億顆恒星，其中由反物質組成的恒星不超過14顆，該結論由最新一項搜尋銀河系中反恒星跡象的研究得出。反恒星和常規(guī)恒星幾乎完全相同，除了一點：反恒星核心燃燒的是反物質。

(圖解：圖為銀河系，英文名是Milky Way Galaxy，是太陽系所在的棒旋星系（漩渦星系的一種），呈橢圓盤形，具有巨大的盤面結構，最新研究表明銀河系擁有四條清晰明確且相當對稱的旋臂，旋臂相距4500光年。銀河系的恒星數量約在1000億到4000億之間。圖源：baike.baidu.)

盡管此次研究得出的結果大部分是毫無意義的，研究人員仍尚未排除反恒星存在的可能，而這些反恒星一旦存在，必將顛覆我們現有的對宇宙的理解。

人們最近一次搜尋反恒星是在2018年，當時國際空間站正在進行耗資15億美元的阿爾法磁譜儀實驗，該實驗探測到一些可能是反物質的東西。

反物質和常規(guī)物質完全一樣，但是其所帶電荷是相反的，因此如果一塊反物質相當于帶正電荷的質子，那么它實際上也就是帶負電荷的反質子。阿爾法磁譜儀探測到的形似反氦的物質，其原子核便是由兩個反質子和兩個反原子組成的。宇宙射線有時能撞擊普通物質而產生簡單反物質粒子，比如反原子和正電子——和電子所帶電荷相反的粒子。不過，法國圖盧茲大學天體物理學博士生西蒙?杜普爾克向美國生活科學網透露，目前尚無已知過程能產生和反氦一樣結構復雜的物質。

(圖解：圖為宇宙射線，是來自外太空的帶電高能次原子粒子。它們可能會產生二次粒子穿透地球的大氣層和表面。主要的初級宇宙射線（來自深太空與大氣層撞擊的粒子）成分在地球上一般都是穩(wěn)定的粒子，像是質子、原子核、或電子。但是，有非常少的比例是穩(wěn)定的反物質粒子，像是正電子或反質子。圖源：baike.baidu.)

這促使西蒙和同事想搞清楚：該這塊形似反氦的物質究竟來自哪里呢？盡管物理學家們確信宇宙中不存在大塊反物質，但是一些理論家仍然確信，可能存在一些小塊的、帶相反電荷的物質能匯聚成類恒星天體，本質上來說就是形成反恒星。

反恒星會將反氫和反氦融合產生光，但是它們看起來相當普通。杜普爾克說，“如果這些反恒星真的存在，我們無法把它們和常規(guī)恒星區(qū)分開來?！?/p>

但是當反物質和常規(guī)物質相遇，它們會劇烈碰撞，然后一起湮滅，除了伽馬射線什么都不剩。因此，以氣體和塵埃形式漂浮在宇宙中的普通物質會撞擊這些反恒星，產生過量的伽馬輻射，杜普爾克如此說道。

(圖解：圖為伽馬射線，是指原子衰變裂解時放出的射線之一。此種電磁波波長極短，穿透力很強，又攜帶高能量。圖源：baike.baidu.)

杜普爾克與合著者梳理了使用NASA發(fā)明的費米伽瑪射線望遠鏡得到的相關數據,他們發(fā)現了14個在伽瑪射線照射下閃閃發(fā)光、小而堅實的天體,這些天體過去從未出現在其他恒星目錄中,也就是說科學家們不知道它們究竟是什么，因此，它們可能是反恒星。這些發(fā)現發(fā)表在了《物理評論D》期刊中。但是，該團隊尚未表示這些天體就是反恒星。杜普爾克說，“它們更有可能是別的一些什么東西，比如強大的脈沖星或遙遠的活動星系核等過去尚未被人們知曉的能發(fā)射伽馬射線的物體”。 他還補充道，“如果它們確實是反恒星，這將顛覆我們對宇宙形成方式的理解?！?/p>

(圖解：圖為脈沖星。因不斷地發(fā)出電磁脈沖信號而得名。圖源：baike.baidu.)

這是因為宇宙學家認為，大爆炸后不久就產生了幾乎等量的物質和反物質。一位歐洲粒子物理研究所（CERN）的工作人員解釋說，這兩種物質碰撞后釋放出大量能量，留下的主要是物質，其比例略高于反物質。

(圖解：圖為約150億年前發(fā)生的宇宙大爆炸。圖源：baike.baidu.)

杜普爾克說，沒有人知道物質是如何形成且多于反物質的原因，這就是物質-反物質不對稱問題。如果反恒星存在，可能意味著一些原始反物質以某種形式存在，且出現的時間比科學家們過去所認為的更早。

法國蒙彼利埃宇宙和粒子實驗室的天體物理學家薇薇安-普林沒有參與這項研究，她接受美國生活科學網專訪時說道，還有更多的工作要完成，包括用未來的望遠鏡進一步觀察這些天體，以此肯定或否定反恒星假設。

他還補充道，宇航員們先前拍到一些標準畫面，盡管這些畫面中并不包含大爆炸之后，反物質在坍塌后變成類恒星天體的這一幕，但是早期宇宙中可能確實存在一些大塊反物質。

BY: Adam Mann

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