宇航员努力通过搜寻反恒星解开反氦之谜

(图解：图为轨道上的阿尔法磁谱仪，阿尔法磁谱仪曾用于搜寻反物质。图源：NASA)

银河系中约有1000亿颗恒星，其中由反物质组成的恒星不超过14颗，该结论由最新一项搜寻银河系中反恒星迹象的研究得出。反恒星和常规恒星几乎完全相同，除了一点：反恒星核心燃烧的是反物质。

(图解：图为银河系，英文名是Milky Way Galaxy，是太阳系所在的棒旋星系（漩涡星系的一种），呈椭圆盘形，具有巨大的盘面结构，最新研究表明银河系拥有四条清晰明确且相当对称的旋臂，旋臂相距4500光年。银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间。图源：baike.baidu.)

尽管此次研究得出的结果大部分是毫无意义的，研究人员仍尚未排除反恒星存在的可能，而这些反恒星一旦存在，必将颠覆我们现有的对宇宙的理解。

人们最近一次搜寻反恒星是在2018年，当时国际空间站正在进行耗资15亿美元的阿尔法磁谱仪实验，该实验探测到一些可能是反物质的东西。

反物质和常规物质完全一样，但是其所带电荷是相反的，因此如果一块反物质相当于带正电荷的质子，那么它实际上也就是带负电荷的反质子。阿尔法磁谱仪探测到的形似反氦的物质，其原子核便是由两个反质子和两个反原子组成的。宇宙射线有时能撞击普通物质而产生简单反物质粒子，比如反原子和正电子——和电子所带电荷相反的粒子。不过，图卢兹大学天体物理学博士生西蒙•杜普尔克向生活科学网透露，目前尚无已知过程能产生和反氦一样结构复杂的物质。

(图解：图为宇宙射线，是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。主要的初级宇宙射线（来自深太空与大气层撞击的粒子）成分在地球上一般都是稳定的粒子，像是质子、原子核、或电子。但是，有非常少的比例是稳定的反物质粒子，像是正电子或反质子。图源：baike.baidu.)

这促使西蒙和同事想搞清楚：该这块形似反氦的物质究竟来自哪里呢？尽管物理学家们确信宇宙中不存在大块反物质，但是一些理论家仍然确信，可能存在一些小块的、带相反电荷的物质能汇聚成类恒星天体，本质上来说就是形成反恒星。

反恒星会将反氢和反氦融合产生光，但是它们看起来相当普通。杜普尔克说，“如果这些反恒星真的存在，我们无法把它们和常规恒星区分开来。”

但是当反物质和常规物质相遇，它们会剧烈碰撞，然后一起湮灭，除了伽马射线什么都不剩。因此，以气体和尘埃形式漂浮在宇宙中的普通物质会撞击这些反恒星，产生过量的伽马辐射，杜普尔克如此说道。

(图解：图为伽马射线，是指原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长极短，穿透力很强，又携带高能量。图源：baike.baidu.)

杜普尔克与合著者梳理了使用NASA发明的费米伽玛射线望远镜得到的相关数据,他们发现了14个在伽玛射线照射下闪闪发光、小而坚实的天体,这些天体过去从未出现在其他恒星目录中,也就是说科学家们不知道它们究竟是什么，因此，它们可能是反恒星。这些发现发表在了《物理评论D》期刊中。但是，该团队尚未表示这些天体就是反恒星。杜普尔克说，“它们更有可能是别的一些什么东西，比如强大的脉冲星或遥远的活动星系核等过去尚未被人们知晓的能发射伽马射线的物体”。 他还补充道，“如果它们确实是反恒星，这将颠覆我们对宇宙形成方式的理解。”

(图解：图为脉冲星。因不断地发出电磁脉冲信号而得名。图源：baike.baidu.)

这是因为宇宙学家认为，大爆炸后不久就产生了几乎等量的物质和反物质。一位粒子物理研究所（CERN）的工作人员解释说，这两种物质碰撞后释放出大量能量，留下的主要是物质，其比例略高于反物质。

(图解：图为约150亿年前发生的宇宙大爆炸。图源：baike.baidu.)

杜普尔克说，没有人知道物质是如何形成且多于反物质的原因，这就是物质-反物质不对称问题。如果反恒星存在，可能意味着一些原始反物质以某种形式存在，且出现的时间比科学家们过去所认为的更早。

蒙彼利埃宇宙和粒子实验室的天体物理学家薇薇安-普林没有参与这项研究，她接受生活科学网专访时说道，还有更多的工作要完成，包括用未来的望远镜进一步观察这些天体，以此肯定或否定反恒星假设。

他还补充道，宇航员们先前拍到一些标准画面，尽管这些画面中并不包含大爆炸之后，反物质在坍塌后变成类恒星天体的这一幕，但是早期宇宙中可能确实存在一些大块反物质。

BY: Adam Mann

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