银河系中可能存在数百万颗看不见的镜像星,天文学家知道找到它们

图片鸣谢:uux.cn/美国国家航空航天局据生活科学(保罗·萨特):可能存在一个完全由暗物质构成的看不见的恒星、星云和星系的宇宙。
天文学家现在知道如何寻找它。
简单来说,暗物质就是一个谜。
天文学家有几十个独立的证据,都指向宇宙
【菜科解读】
这张合成图像显示了暗物质、星系和热气体在合并星系团Abell 520核心的分布,该星系团由大质量星系团的剧烈碰撞形成。
图片鸣谢:uux.cn/美国国家航空航天局据生活科学(保罗·萨特):可能存在一个完全由暗物质构成的看不见的恒星、星云和星系的宇宙。
天文学家现在知道如何寻找它。
简单来说,暗物质就是一个谜。
天文学家有几十个独立的证据,都指向宇宙中存在某种实际上不可见的物质。
它不与光相互作用。
但它确实对正常物质产生了引力影响。
暗物质让星系粘在一起,尽管它们的自旋速率很高,让星团气体保持凝聚,尽管它的温度很高,弯曲了整个宇宙的背景光路径,甚至塑造了宇宙中最大的结构。
尽管有证据表明暗物质的存在,但暗物质粒子的身份仍然未知。
几十年来,宇宙学家假设只有一种暗物质粒子,一个主宰宇宙的单一物种。
但是最近他们开始怀疑暗物质是否会像正常宇宙一样丰富多样。
例如,一些高能物理理论预测,生活在黑暗区域的每一个正常物质粒子都存在一个孪生或镜像。
在这个宇宙愿景中,会有暗电子、暗夸克、暗中微子等等,它们都通过自己的一套基本力相互作用,与我们所知的力完全不同。
这个镜像宇宙将无处不在,但我们完全看不见。
那么我们如何测试这个想法呢?这正是一组天文学家在一篇论文中提出的问题,这篇论文于11月29日发表在预印本数据库arXiv上,尚未经过同行评议。
他们发现,令人惊讶的是,镜像恒星可能会使自己可见,它们看起来与我们在宇宙中发现的任何其他东西都非常不同。
当不同种类的暗物质相互作用、失去能量并聚集在一起时,镜像星就会形成。
这将在一个类似于普通恒星形成的过程中展开,其中氢和氦在引力作用下坍缩,通过光子的发射释放能量,并变得足够致密以形成恒星。
然而,这些镜像恒星会通过自身的自然力相互作用,并发出辐射——尽管是通过释放我们看不见的暗光子。
鉴于暗物质约占每个星系质量的80%,仅在银河系中就可能有数百万甚至数万亿颗这样的暗星。
但至关重要的是,正如作者所意识到的,这些镜像恒星仍然具有引力。
这就是我们最初知道暗物质存在的原因。
任何质量大、相对致密的物体,无论是普通恒星还是镜像恒星,都会受到周围物质的引力吸引。
所以这些镜像恒星会吸引星际介质中漂浮的气体和尘埃。
这些常规物质本身会聚集成作者所说的金块当金块坍塌时,它们会升温并释放出辐射。
这种辐射看起来像是来自一颗普通的恒星,但不是天文学家已经确定的那种类型的恒星。
相反,金块会非常红,因为它们没有正常恒星兄弟姐妹的高温,而且非常暗,因为金块不是很大。
但是宇宙中还有其他小而暗淡的物体,比如白矮星和行星状星云。
作者发现,他们可以根据它们发出的电磁辐射的波长来区分这些金块和白矮星。
如果我们看到看起来像暗淡的白矮星,但它有错误的光谱,它可能只是一个位于镜像恒星中心的正常物质块。
此外,这些块状物会发出典型行星状星云中没有的波长的光。
研究显示,虽然镜像宇宙的想法是非常假设的,但它是一个可真实测试的科学想法。
如果存在镜像恒星,那么它们的心中可能有金块,通过足够敏感和大规模的调查,我们可能会找到它们。
土卫六有大气层有海洋还下雨,若移到宜居带中,会成为宜居星球吗
不过科幻电影《流浪地球》中假设数百年后人类给地球装上了行星发动机,依靠它的强大推力将地球推离了太阳系,或许未来的人类可以利用这种技术改造太阳系,那么这样把土卫六推离轨道可以实现吗?土卫六这星球的质量虽然跟地球差很远,但它有着比地球更为浓厚的大气层,大气压是地球的1.5倍,在上面安装行星发动机的话,将会把它上面的空气吹跑一大部分,所以这个方法也不是很理想,除非将发动机建造得高达上百公里,而如此高的发动机又是难以想象的,其底部承受的压力非常巨大,金属也可能被压得融化掉,所以《流浪地球》中的方法对土卫六而言并不适用实际上对地球也不实用。
那么有什么办法可以移动土卫六吗?其实办法也不是没有,太阳系中有很多没有大气层的卫星和矮行星,在这样的星球上安装行星发动机,将其加速后从斜后方撞击正在前进中的土卫六,将其加速并推离土星引力,也有可能使它脱离土星轨道,但是这样的话却会大大破坏土卫六表面的现有环境,也不是很理想。
其实我们也不必这样讨论将土卫六移动到太阳系的宜居带,因为土卫六来到太阳的宜居带也不会变成宜居的生命星球,因为虽然土卫六有着浓厚的大气层,表面可能有甲烷等形成的海洋,但是它来到宜居带中,这一切都会发生变化。
首先,土卫六本身并没有磁场,他之所以会有浓厚的大气场,是因为土星的磁场在保护它,它的运行轨道大部分都位于土星的磁场范围中,而且土星本身就是一个气态星球,土卫六围绕土星运行,可以大量吸收土星的散逸气体,所以土卫六才会成为拥有浓厚大气层的卫星。
如果它来到太阳系的宜居带中,它就失去了土星磁场的保护,其大气层就会在高速的太阳风吹拂之下越来越少,最终很可能会成为一个没有大气层的星球。
在太阳系宜居带中,土卫六表面的温度要比在土星附近高得多,即便它像地球和火星这样处于自转状态,它的赤道附近温度也会有二三十摄氏度的高温,这样的话,它表面的甲烷等海洋也将会很快挥发掉。
那么在这之后,土卫六会变成一个火星那样的沙漠星球吗?还不会!因为土卫六还是一颗富水星球,它来到宜居带中之后,水冰会融化成水,而表面的大气层被吹拂掉之后,这些水和水冰都会变成水蒸气继续挥发,并从土卫六上逃逸出来,当这些水都逃逸掉之后,土卫六的质量将会小很多,因为土卫六上面含有大量的水,比我们地球上的水还要多很多。
所以这样一来,土卫6还是会成为一个干旱的沙漠星球,本身质量也会缩小很多,因为它的大气层,表面的甲烷液体海洋和水等都会消失,不过这个消失的过程会很漫长。
气态星球上就一定没有生命吗?其大气层中或有巨型物种可漂浮生存
有一些处于太阳宜居带中的气态行星,它们的大气层非常的浓厚,密度也比较大,这样的行星并没有固态的表面,因此物种不可能从内部进展出来,但是它们的大气层的某些深度范围内却可能存在适宜生命生存的温度、湿度等大气环境条件,所以有物种学家认为在这样的星球上,在其大气层中可能存在一些可以吸收太阳光能的物种。
前几年美国BBC曾经做过一系列外星生命的纪录片,其邀请的科学家就在里面讲到了气态行星上的巨型生命。
这类物种可以像太阳能一样从太阳的光辉中吸取能量,甚至可以像地球上的植物一样通过光合作用将光能储存起来,这类物种的体格通常都要很庞大才行,因为它们需要大面积的吸收太阳的光辉,也或者它们有像植物树叶一样的结构,其总体和地球上的植物很相似,但是又没有地球上的植物密度大,因为它们可以漂浮于空中,依靠空气中的水分子、二氧化碳和氧气等维持机体的生长运行,其以前很可能像巨型蘑菇,而体积则可能比我们地球上的很大树木也要大得多。
如果说这类的物种相当于地球上的植物,那么也应该有以它们为食的动物,这种动物也可以翱翔于天空,但凭借的却不一定是翅膀,它很可能是像鱼一样游动,或者像水母和章鱼一样蠕动身体,或者喷水喷气游动,它们之中有的躯体会很庞大,或比我们地球海洋中的鲸鱼的身躯还要大得多,但也很可能有着依靠翅膀像鸟或者蜜蜂一样飞行的小动物,他们个头虽小,也可以攀附于很大的植物上,并且集体出动去猎杀其它动物,由于这种有翅膀的小动物的动作敏捷,所以它们才很可能是这里食物链的统治者。
在太阳系中木星,土星,天王星,海王星都属于气态行星,但是由于它们距离太阳比较远,并没有处于宜居带中,所以它们大气层中的温度很低,不适合生命存在。
在距离太阳较近的金星上面,其大气层虽然也很浓厚,而且金星也处于太阳系宜居带之外,上面重要大气成分为二氧化碳,温度非常酷热,空气中有着硫酸雨滴,很难想象这样的星球上会有生命存在。
但有些天文学家却认为将来人类可以制造会漂浮的航天器,在金星大气层一定的高度中生存,因为那里的温度和气压都与地球表面相似,只需要建立封闭式的漂浮基地,里面模拟地球表面的生态环境,或就可以提供给人类生存的空间。