各星系之间是一切虚无吗?当然不是,还有流浪恒星和奇异物质

各星系之间是一切虚无吗?当然不是,还有流浪恒星和奇异物质

首页休闲益智星系逃脱更新时间:2024-09-16

我们经常把星际空间看作是一个空时空的无人之地。并且在大多数情况下,你会发现它里面的大多数点都是经过的弥散氢原子。但也有一些物体,包括恒星和行星,徘徊在星际空间中偏僻的边缘。而且有可能在这个宇宙的某个地方,存在着一种与世隔绝的文明,生活在一片广阔的黑暗之中。

你可能会发现在星系间游荡的一种物体是抛射星,通常被称为流浪恒星。这些恒星可能是在星系内部形成,然后被喷射出来。

图解:流浪恒星(图片来源:weixin)

这里有两种被认为是这种情况发生的机制。第一种是两个星系碰撞时发生的引力混乱,第二个是多恒星系统离黑洞太近时发生的引力混乱。这样一个系统的成员会被吸入黑洞,而另一个或其他的成员则将会被抛向太空。在那里它变成了超高速恒星。超高速恒星就是这样,恒星以非常快的速度运动,这足以逃脱它们母星系的引力。

但令人吃惊的是,流浪恒星的数量之多是显而易见的。2010年和2012年,一个名为宇宙红外背景实验的实验使用探空火箭发射升空。实验发现一种奇怪的光来自星系间的空间,它不可能来自其他星系。最好的解释是流浪恒星。但是所探测到的光的绝对数量表明,宇宙中多达一半的恒星都在星系间的空间中游荡。这很有趣,因为在粒子物理学中有一个神秘的现象被叫做“重子失踪问题”。

图解:科学家发现了自大爆炸以来一直隐藏在宇宙中的部分“失踪物质”(图片来源:ifeng)

重子是组成普通物质的粒子,是质子、中子等的通称。早期宇宙的大多数模型都表明,重子的数量应该比看上去更多。但是,如果有一半的恒星在星系间游荡,那么这对解释失踪的重子有很大的帮助。但可能不仅仅是恒星在星系间游荡。他们很可能会带着他们的行星……以及任何可能生活在那些行星上的生命。经过如此靠近黑洞的地方不会对生命有什么好处,但如果它是在喷射之后出现的,那么星系间的空间可能充满了生命,甚至可能存在与星系完全无关的文明。

事实上,有一个因素可能有利于这样的生命。大多数银河恒星都生活在对生命不利的高辐射环境中,如靠近星系核或在星团中。在这种情况下,靠近其他恒星对生命是不利的,靠近银河系核心的行星会被近距离的超新星反复影响而成为不毛之地。但你离核心越远,越进入星系的旋臂和更远的地方,生命存在的可能性就越大。

图解:银河系的旋臂(图片来源:vcg)

但是,在星系间的空间中也会存在没有行星的流浪恒星。与恒星类似,这些行星将通过引力相遇而脱离它们的母星系。我们可能永远也看不到其中的一个,在深空很难发现这样的东西,但它们很可能存在。甚至有这样的模型,如果这个星球有办法保持温暖的话,这些类型的世界可以有液态水和生命,比如在核心的核衰变。这可能会形成一个类似于木卫二或土卫二的冰壳世界。或者,如果你加入一个浓厚的氢气氛围,你可能发现有表面液态水,谁知道还有其他什么。

图解:伽利略探测器拍摄的木卫二(图片来源:NASA)

最后一种可能位于星系之间的天体与恒星和行星非常不同。这是一种奇异物质的假想形式,将会显示出负质量。我们仍然不确定这种物质在自然界中是否存在,或者就此而言,我们能否能以某种方式合成它。但这种形式的物质被认为是有可能的,只是因为它在数学上是合理的,并且不违反能量守恒定律或动量守恒定律,但它可能违反相对论。

当你听到技术理论家们谈论创造人造虫洞、穿越黑洞、建造比光速还快的曲速驱动器时,你就会明显地意识到它可能会在一种漏洞中违反相对论。这些未来潜在技术的大多数模型都需要这种奇异物质的存在。我们是否能制造这个东西也许不能很快弄清楚。我们对引力没有一个全面的认识。目前所有的理论都有不足之处,我们需要一个基本一切事物的统一的理论。这也是现代物理学中最大的谜团之一,甚至连爱因斯坦都不能搞清楚。

图解:物质和能量通过“虫洞”转移(图片来源:vcg)

但是我们需要它来回答有关负质量的问题。然而如果这种物质可能存在的话,那会是什么样子?这实在是太奇怪了。一个正常的物体在地球上也许重5公斤,但是质量为负的物体的重量将会是负5千克。这样一个物体会被引力排斥,换句话说,它具有反引力的性质,并且会向上飘浮。

图解:虫洞的超强力场可以通过“负质量”来中和(图片来源:baidu)

奇异负质量物质的另一个奇怪的预期效应是,当你推它时,它会往回推。移动这种材料做的家具将非常困难。如果对于这种物质来说,存在某种机制使它在大爆炸中以某种方式产生,这是一个巨大的假设,它很可能完全被星系排斥,潜伏在它们之间的深空点上。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 兮昕

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