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研究称第一颗恒星可能湮灭在暗物质中

http://www.sina.com.cn 2007年12月06日 09:10  科学时报

  作者:群芳

研究称第一颗恒星可能湮灭在暗物质中
第一批恒星可能比今天的恒星大得多,并且因为暗物质效应而无法发光。(图片提供:犹他大学)

  科学家为天文学研究制造了一个新的矛盾。一个物理学家小组通过计算指出,宇宙中的第一批恒星可能曾深深陷入暗物质团的“泥潭”中无法燃烧。如果这一假设得到证实,早期宇宙中的恒星演化和黑洞形成理论将被彻底改写。

  大多数天文学家认为,宇宙是在一些暗物质团的周围开始形成现有结构的,而暗物质团是一种神秘的物质,其全部质量超过了可见物质总和的6倍,迄今为止,所有直接探测暗物质的尝试均未成功。研究人员推测,在早期的宇宙中——大约130亿年前,这些暗物质团扮演了一个引力锚的角色。在它们周围,由氢气和氦气构成的云团经过凝结,演化为最早的恒星和星系。

  如今,由美国盐湖城犹他大学的物理学家Paolo Gondolo领导的研究人员提出了一种不同的假设。根据他们的计算,在一段时间里,恒星与星系的演化曾经走过“弯路”,需要指出的是,这一学说尚未经过标准计算机模拟的检验。根据这一假设,暗物质粒子(或者称为中性子)彼此间相互碰撞,这一过程加热了将要形成恒星的云团,从而妨碍了它们的冷凝过程,使得恒星无法点燃自己的核反应堆。在此前提下,恒星在黑暗中沉寂了一段时期(其长短尚无法确定),并且这些恒星当时的体积远大于今天——大约是太阳系大小的15000 倍。研究小组将在最近一期的《物理学评论快报》上报告这一研究结果。研究人员指出,这些巨大的暗恒星可能至今依然存在。如果真是这样,天文学家可以通过探测伽马射线、微中子甚至来自星际间和氢气云的反物质辐射来寻找它们。

  马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学的天体物理学家Charles Bennett称这项研究“令人非常激动”。他说,它将为恒星和黑洞的进化研究开辟新的道路。Bennett一语双关地说:“他们为暗恒星带来了新的光明。”然而也有一些学者对此表示怀疑。

哈佛大学的天文学家Avi Loeb表示,关于暗物质恒星的想法“源于一些理想化的假设而非基于现实” 。他解释说,问题在于,并没有足够数量的暗物质能够按照恒星的规模——更何况是大恒星——进行凝结,从而产生所谓的效应。

  (群芳 译自www.science.com,12月4日)

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