银河系某区域爆发高能伽马射线,科学家判断或许是“反恒星”所为


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银河系某区域爆发高能伽马射线,科学家判断或许是“反恒星”所为



量子理论在构建形成的早期 , 就预言了反粒子的存在 。 之所以称其为反粒子 , 主要是它与现实中的粒子质量相同 , 但其它一些性质比如所携带的电荷正好相反 , 反粒子可以构成反原子 , 反原子又可进一步构成反物质 。 1979年 , 美国科学家利用高空气球探测 , 测量出了28个反质子 , 这是人类第一次在自然界中发现反物质 。

在微观世界中 , 粒子与反粒子是高度对称的 , 缺一不可 , 形影不离 , 然而 , 当突破微观尺度以后 , 这种高度对称性就会被打破 , 比如在宏观尺度上 , 我们周围的世界、地球、太阳、银河系等 , 都是由“正粒子”所构成 , 那么与之相对应的“反物质世界”又在哪里呢?
人类对反物质世界的猜测在现有科学家们对反物质性质的推测 , 其中有一个重要的特征 , 那就是与对应的正物质的质量相等 , 所携带的电荷量也相等 , 不过所携带的电荷正好是相反的 , 那么 , 当一个正粒子与所对应的反粒子碰撞后 , 它们将发生湮灭 , 并释放出高能的伽马射线 。

像正物质一样 , 反物质如果存在 , 那么它也会由基本的反粒子所构成 , 各种反物质的聚合 , 也会最终形成反物质物体、反行星、反恒星甚至反星系 , 这种推测是人之常情 。 然而现实情况是 , 我们在进行宇宙观测时 , 并未发现远超观测值的伽马射线 。
如果反星系存在 , 那么在广袤的星际空间中 , 势必会时刻发生着正星系和反星系、正物质和反物质之间的碰撞 , 通过强烈的湮灭释放出伽马射线 , 然而我们没有看到 。

当然还有另外一种可能 , 反星系和反物质世界并不是在现实宇宙中广泛存在 , 它们“隐藏”在宇宙的角落和深处 , 与正星系与正物质世界通过遥远的真空环境相阻隔 。 不过 , 在现实宇宙中 , 也不存在绝对的真空环境 , 不同星体和星系之间 , 也会通过稀薄的气体相通 , 即使反物质世界隐藏在深处 , 也不可避免会与现实世界发生联系 , 产生超量的可观测伽马射线 。

同时 , 我们还要看到 , 我们对遥远宇宙的认知 , 大部分来源于遥远星系所发生的“微弱”光芒 , 而光子的反粒子就是它本身 , 所以即使宇宙深处存在着由反物质所构成的反星系 , 那么它的光学性质也与我们认知的正星系相同 , 这种情况也限制了我们对反物质世界的探测 。
基于上述原因 , 科学家们判断 , 在宇宙的深处或许存在着反物质构成的星系 , 只不过反物质的总量 , 要远远小于正物质 。 绝大多数的反物质 , 都在宇宙大爆炸的短时间内 , 与正物质发生了湮灭 , 而正物质的总量 , 在辐射场创造基本粒子时 , “出了差错” , 有极少数多余的正质子和电子保留了下来 , 逐渐演化形成现有的正物质宇宙世界 。 对于为什么早期宇宙中存在着稍许的正、反粒子的不对称性 , 目前科学界还没有研究出答案 。

一项新的研究结果指向了“反恒星”近年来 , 无论是国际空间站 , 还是地球卫星或者高空探测气球 , 都检测到了一些反粒子存在的蛛丝马迹 , 从而对上述之前科学家们的判断产生了挑战 , 这些零星的反物质目前还存在 , 在一定程度上说明 , 它们并没有完全与正物质发生湮灭 , 或许通过某种途径还在源源不断地产生出来 , 而“反恒星”则可能是其中一个源头 。

因为如果存在由反物质构成的“反恒星” , 那么在自身引力的作用下 , 能够吸引周围星际空间中的普通物质 , 在发生粒子湮灭的同时 , 还会游离出一部分的反粒子出来 。
为了探寻宇宙中的一些反物质是否能够聚合形成恒星并“保留”至今的证据 , 一个研究团队近期开展了一项研究 , 主要是从费米伽马射线太空望远镜近十年的观测结果中 , 来检查伽马射线源的基本情况 。 研究团队一共搜寻了5800个伽马射线源 , 从中锁定了14个光点 , 这14个光点所释放的伽马射线强度 , 与正反物质湮灭时推测出的能量释放强度相当 , 并且与其它已知类型的伽马射线源(比如黑洞、脉冲星)都有所不同 。

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