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銀河系中心恒星的“不朽”之謎:暗物質(zhì)可能是關(guān)鍵能量源

近期的一項研究揭示了一個(gè)令人震驚的發(fā)現:圍繞銀河系中心超大質(zhì)量黑洞人馬座A*旋轉的特殊恒星,可能通過(guò)捕獲和摧毀暗物質(zhì)粒子,獲得了一種無(wú)盡的能量來(lái)源。這一發(fā)現或將改寫(xiě)我們對恒星演化的傳統認知。

銀河系中心的人馬座A*黑洞,距離地球約26,000光年,其質(zhì)量是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍。斯德哥爾摩大學(xué)的研究人員利用計算機模擬了這些恒星的演化過(guò)程,發(fā)現在極其接近黑洞的軌道上運行的恒星,可能通過(guò)引力捕獲暗物質(zhì)粒子,并在恒星內部相互碰撞和“湮滅”,釋放出大量能量。

該研究的主要作者,斯德哥爾摩大學(xué)粒子天體物理博士生伊莎貝爾·約翰指出,這種能量來(lái)源可能會(huì )維持恒星的穩定性,即使它們的核燃料耗盡,也能使其“不朽”。傳統的天文學(xué)理論認為,恒星通過(guò)核聚變燃燒氫元素,維持恒星的平衡和穩定。銀河系中心的許多恒星看起來(lái)比預期的要年輕得多,這一現象引發(fā)了科學(xué)家的關(guān)注和探討。

為了深入調查這一謎題,研究人員測試了這些恒星是否能夠從銀河系中心豐富的暗物質(zhì)中提取能量。他們的模擬顯示,如果恒星能夠大量收集暗物質(zhì),這些暗物質(zhì)在恒星內部湮滅,可以提供類(lèi)似的向外壓力,使恒星因暗物質(zhì)湮滅而保持穩定。

這項研究發(fā)表在預印本服務(wù)器arXiv上,尚未經(jīng)過(guò)同行評審。盡管如此,這一研究為恒星演化提供了一種全新的視角。銀河系中心的S星團恒星展示了一些獨特的屬性,如非常接近中心且比預期年輕的恒星,這可能由其內部的額外能量來(lái)源解釋。

研究人員認為,這一額外的能量來(lái)源使得恒星能夠以更低的速率燃燒氫元素,從而老化得更慢,看起來(lái)比實(shí)際年齡更年輕。約翰與她的同事,斯德哥爾摩大學(xué)的蒂姆·林登和斯坦福大學(xué)SLAC國家加速器實(shí)驗室的麗貝卡·K·李恩共同提出,這個(gè)能量來(lái)源可能是暗物質(zhì)粒子的湮滅。

在銀河系的大部分區域,暗物質(zhì)的密度不足以影響恒星。在銀河系中心,暗物質(zhì)的密度非常高,可能比地球上高出數億倍。為了驗證這一假設,研究人員進(jìn)行了計算機模擬,模擬了被暗物質(zhì)云包圍的恒星生命周期,并發(fā)現這種基于暗物質(zhì)的能源生產(chǎn)機制能夠完美解釋S星團恒星的觀(guān)測屬性。

盡管這項研究尚未得到完全確認,但研究人員表示,希望未來(lái)能夠通過(guò)智利的甚大望遠鏡或夏威夷的凱克天文臺進(jìn)行更精確的觀(guān)測,以驗證他們的理論假設。對S星團恒星的更精確觀(guān)測,將提供更多關(guān)于這些恒星及其能量來(lái)源的信息,揭示更多關(guān)于銀河系中心的奧秘。

這一發(fā)現為恒星演化理論提供了新的方向,也可能對暗物質(zhì)研究產(chǎn)生深遠影響。期待未來(lái)更多的觀(guān)測和研究,為揭開(kāi)銀河系中心恒星“不朽”之謎提供更多的線(xiàn)索和證據。

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