銀河系中可能存在數(shù)百萬顆看不見的“鏡像星”，天文學(xué)家知道如何找到它們 _銀河系

這張合成圖像顯示了暗物質(zhì)、星系和熱氣體在合并星系團(tuán)Abell 520核心的分布，該星系團(tuán)由大質(zhì)量星系團(tuán)的劇烈碰撞形成。(圖片鳴謝:美國國家航空航天局)
據(jù)生活科學(xué)（保羅·薩特）：可能存在一個(gè)完全由暗物質(zhì)構(gòu)成的看不見的恒星、星云和星系的宇宙。天文學(xué)家現(xiàn)在知道如何尋找它。
簡單來說，暗物質(zhì)就是一個(gè)謎。天文學(xué)家有幾十個(gè)獨(dú)立的證據(jù)，都指向宇宙中存在某種實(shí)際上不可見的物質(zhì) 。它不與光相互作用。但它確實(shí)對正常物質(zhì)產(chǎn)生了引力影響。暗物質(zhì)讓星系粘在一起，盡管它們的自旋速率很高，讓星團(tuán)氣體保持凝聚，盡管它的溫度很高，彎曲了整個(gè)宇宙的背景光路徑，甚至塑造了宇宙中最大的結(jié)構(gòu) 。
盡管有證據(jù)表明暗物質(zhì)的存在，但暗物質(zhì)粒子的身份仍然未知。幾十年來，宇宙學(xué)家假設(shè)只有一種暗物質(zhì)粒子，一個(gè)主宰宇宙的單一物種。但是最近他們開始懷疑暗物質(zhì)是否會像正常宇宙一樣豐富多樣。例如，一些高能物理理論預(yù)測，生活在黑暗區(qū)域的每一個(gè)正常物質(zhì)粒子都存在一個(gè)孿生或鏡像。在這個(gè)宇宙愿景中，會有暗電子、暗夸克、暗中微子等等，它們都通過自己的一套基本力相互作用，與我們所知的力完全不同。
這個(gè)鏡像宇宙將無處不在，但我們完全看不見。那么我們?nèi)绾螠y試這個(gè)想法呢？這正是一組天文學(xué)家在一篇論文中提出的問題，這篇論文于11月29日發(fā)表在預(yù)印本數(shù)據(jù)庫arXiv上，尚未經(jīng)過同行評議。他們發(fā)現(xiàn)，令人驚訝的是，鏡像恒星可能會使自己可見，它們看起來與我們在宇宙中發(fā)現(xiàn)的任何其他東西都非常不同。
當(dāng)不同種類的暗物質(zhì)相互作用、失去能量并聚集在一起時(shí)，鏡像星就會形成。這將在一個(gè)類似于普通恒星形成的過程中展開，其中氫和氦在引力作用下坍縮，通過光子的發(fā)射釋放能量，并變得足夠致密以形成恒星。然而，這些鏡像恒星會通過自身的自然力相互作用，并發(fā)出輻射——盡管是通過釋放我們看不見的暗光子。
鑒于暗物質(zhì)約占每個(gè)星系質(zhì)量的80%，僅在銀河系中就可能有數(shù)百萬甚至數(shù)萬億顆這樣的暗星。
但至關(guān)重要的是，正如作者所意識到的，這些鏡像恒星仍然具有引力。這就是我們最初知道暗物質(zhì)存在的原因。任何質(zhì)量大、相對致密的物體，無論是普通恒星還是鏡像恒星，都會受到周圍物質(zhì)的引力吸引。所以這些鏡像恒星會吸引星際介質(zhì)中漂浮的氣體和塵埃。
這些常規(guī)物質(zhì)本身會聚集成作者所說的“金塊”當(dāng)金塊坍塌時(shí)，它們會升溫并釋放出輻射。這種輻射看起來像是來自一顆普通的恒星，但不是天文學(xué)家已經(jīng)確定的那種類型的恒星。相反，金塊會非常紅，因?yàn)樗鼈儧]有正常恒星兄弟姐妹的高溫，而且非常暗，因?yàn)榻饓K不是很大。
但是宇宙中還有其他小而暗淡的物體，比如白矮星和行星狀星云。作者發(fā)現(xiàn)，他們可以根據(jù)它們發(fā)出的電磁輻射的波長來區(qū)分這些金塊和白矮星。如果我們看到看起來像暗淡的白矮星，但它有錯誤的光譜，它可能只是一個(gè)位于鏡像恒星中心的正常物質(zhì)塊。此外，這些塊狀物會發(fā)出典型行星狀星云中沒有的波長的光。
研究顯示，雖然鏡像宇宙的想法是非常假設(shè)的，但它是一個(gè)可真實(shí)測試的科學(xué)想法。如果存在鏡像恒星，那么它們的心中可能有金塊，通過足夠敏感和大規(guī)模的調(diào)查，我們可能會找到它們。