当前位置:首页>科学

科学家未解之谜:宇宙正源源不断地制造着反物质

2017年5月26日     来源:星空天文网     编辑:HuangJiang      
分享到
另有观点认为,这些辐射可能来自反物质的湮灭。

四十多年前,天文学家发现太阳系外的太空中弥漫着伽马射线。这些伽马射线究竟来自何处,至今仍然众说纷纭,涉及的理论也五花八门,有人认为它是恒星自然演化过程的产物,也有人认为它和暗物质有关。

另有观点认为,这些辐射可能来自反物质的湮灭。如果这一说法成立,那么要达到该辐射的“当量”,每秒钟需要消耗10^43个正电子。正电子是反物质的一种,它一旦和带负电荷的电子相遇,就会发生湮灭,并产生高能光子,也就是伽马射线。但是假如这种解释成立,那么宇宙中就必然存在现成的反物质源,而这些神秘的反物质源究竟在哪里呢?

测量结果表明,银河系核球的伽马射线辐射强度要比银河旋臂处高出1.5倍。许多理论模型倾向于认为,这些区域正电子数量的偏高,可能和暗物质或银河系中心的超大质量黑洞有关。不过仍有不少天文学家致力于以一种较为“正常”的思路去寻找正电子的来源。

最近,以Roland M. Crocker为首的一些科学家在《自然:天文学》杂志上发表论文认为,银河系的正电子可能还有一个来源:白矮星的合并。

白矮星是中等或更小质量的恒星燃尽后残留下来的内核。假如双星系统中两颗恒星靠得很近,那么它们就会发生物质的交换,且最终命运往往是发生合并。而白矮星的合并会制造出许多带有放射性的同位素,这些同位素的衰变会产生正电子。

Crocker的主张其来有自。其一是银河系核球和旋臂部位的伽马辐射强度和它们各自的恒星质量(或数量)总和成正比。天文学家据此推测,正电子的产生和老年恒星族群——比如白矮星有关。其二是他们发现,衰变产生的正电子,最有可能来自钛44这种同位素元素。

大质量恒星崩溃,也就是超新星爆发过程中产生的钛44非常少,但白矮星合并就不同了。虽然这样的事件更为罕见,但它们合并产生的钛44量要大得多,这些钛44通过衰变最终又为伽马射线的产生提供了足够多的正电子。

当前的观测设备精度尚不足以在银河系的核球中分辨出点状信号源,比如单一超新星的残骸。因此,更高精度的观测和计算机模拟可以为测定该类事件产生的正电子比例提供帮助。

不过Crocker认为,白矮星的合并只是银河系反物质的来源之一,大质量恒星、黑洞,甚至于暗物质作为反物质的潜在来源,仍然不能被排除在外。

  • 中研网
    发现资讯的价值
  • 中研研究院
    掌握产业最新情报

中研网是中国领先的综合经济门户,聚焦产业、科技、创新等研究领域,致力于为中高端人士提供最具权威性的产业资讯。每天对全球产业经济新闻进行及时追踪报道,并对热点行业专题探讨及深入评析。以独到的专业视角,全力打造中国权威的经济研究、决策支持平台!

广告、内容合作请点这里:

寻求报道 ››

【版权及免责声明】凡注明"转载来源"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多的信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。中研网倡导尊重与保护知识产权,如发现本站文章存在内容、版权或其它问题,
烦请联系:jsb@chinairn.com、0755-23619058,我们将及时沟通与处理。