永恆恆星與暗物質的悖論。恆星如何永垂不朽？

說到永保青春 長生不老 應該是每個人懷抱的夢想吧 不過這只是童話故事裡面才會有的事 或者是外層空間的事 各位觀眾大家好 根據科學家的說法 有一些古老的恆星 很顯然會去宇宙的美容沙龍 當它們恢復活力之後 就會重新在天空中發出閃耀的光芒 這種事情真的有可能嗎? 照耀著我們的太陽 是不是有一天也能夠接受抗衰老的注射呢? 這裡是TopGen頻道 接下來就要帶大家去領取不朽之星的藥方 一起來看看是什麼一回事 銀河系的中央 在影片的開頭 我想先來尋找一下擁有神奇藥方的恆星 那顆星星與其他的許多恆星到底有什麼不同之處呢? 到了晚上 數以百萬計的星星變成令人驚嘆的彩色地毯 將我們的天空覆蓋住 有白色星星 藍色星星 黃色星星 橙色星星 紅色星星 它們似乎會永遠地閃耀下去 但我們都知道 就像其他的一切事物一樣 星星最終也是會消亡的 無論是哪個星星的生命都會有期限 明亮 炙熱的藍色恆星雖然非常美麗 但它們燃燒燃料的速度太快了 只能持續數百萬年 而像太陽這樣的黃色恆星 可以持續發光超過一百億年 另外紅矮星是壽命最長的恆星 可以存活數千億年 甚至到一兆年 然而這樣仍然不能說是永遠 畢竟死亡的結局也是在等待著紅矮星的 經過長年的研究 關於這些恆星和所有其他星星的命運 科學家們已經有了相當多的瞭解 各位有沒有聽說過赫羅圖呢? 專家們創建了這種圖表 描繪了各種質量的恆星生命 以及它們的死亡和完全消失 即此可以更瞭解恆星的變化 簡單來說 當恆星核心內部的核融合所需的燃料耗盡時 恆星就會因為自身的引力而崩潰 當恆星死亡的時候 就會形成密度非常高的殘餘物 例如白矮星、中子星和黑洞 不過澳洲墨爾本大學天文物理學家們的研究報告表明 有一些恆星是比較特別的例外 它們的狀況並不符合那張圖表 根據研究人員的說法 這些恆星可能會通過無休止的吸收暗物質 來保持近乎不朽的狀態 所有這些恆星都在銀河系的中心 可以說是擁有高級地段的居住許可證了 這裡的天氣非常密集 是一個熱鬧有趣的地方 在天空中常常可以看到壯觀無比的景象 例如恆星之間的碰撞、超新星爆炸和伽馬射線爆等等 位於銀河系中央的黑洞人馬座A星 將會進一步炒熱現場的氣氛 這個怪物時不時地會向太空 釋放一股強力的灼熱等離子體流 換句話來說 這裡是年輕星星聚集的絕佳場所 可以完美融入這個羣體的 是S2星團中的奇怪恆星 它們的所在位置離銀河系中心約三光年 看來這些恆星決定找點有趣的事情來恢復活力 返老還童 科學家們為何會做出這樣的判斷呢? 銀河系的中心地區 是一個非常混亂和惡劣的環境 他們認為S2星團中的恆星 並不是誕生在這附近 而是從其他地方遷移到這個區域的 這個搬遷很有可能花上了很長一段時間 而在那段期間裡 恆星們已經老了許多 但是S星團中的恆星 卻好像比預期中的年輕不少 事實上S2星團的恆星們 似乎發現了一個可以永保青春的好辦法 那就是利用暗物質能量來當成自身的燃料 值得慶幸的是 根據澳洲科學家的研究報告 銀河系的中心其實存在著許多這樣的物質 從科學的角度來說 目前我們對暗物質的瞭解非常少 畢竟暗物質在任何波長下都看不到 與普通物質幾乎沒有相互作用 僅以引力的形式出現 想要深入研究幾乎是不可能的 不過很顯然的 不朽之星成功地做到了這些事情 這些恆星也成功地轉化了暗物質 讓自己有取之不盡的能源可以使用 這些恆星不只是將暗物質當成燃料 還利用了其成對湮滅的能量 這個假說的過程有一個前提 也就是要假設暗物質粒子和普通物質是一樣的 有帶著正反性質的粒子 就肉眼可見物質而言 各位應該都知道 當粒子和反粒子結合的時候 它們會互相湮滅 釋放出大量的能量 同樣的 暗物質的粒子具有正反的性質 也有可能以相同的方式湮滅 根據目前的推斷 暗物質應該佔了宇宙質量的大約85%左右 如果要提取那些能量的話 看起來似乎沒有那麼困難 看不見的物質遍佈了一切 不管是宇宙 銀河系 太陽 地球 或者是你和我 現在 在各位觀看這支影片的同時 暗物質粒子也正在穿過你的身體 暗物質與正常的物質幾乎不會有相互作用 因此我們看不到它 也無法感覺到 此外 因為暗物質非常稀薄的關係 它們的引力對我們不會有什麼影響 所以那種粒子和反粒子相互湮滅的情況 是極其罕見的 換句話來說 如果要獲得暗物質能量的話 只有在它們極為豐富的地方纔有辦法 仔細想想 說不定銀河系中心的超高密度區域 就是這樣的地方 這件事情也可以解釋 為什麼在我們銀河系的中心 發現瞭如此多的年輕恆星 有一些恆星 例如S2星團中的恆星 似乎由暗物質的能量而重新得到了活力 太陽 不過這樣的情況是否有可能發生在 銀河系的其他區域呢? 我們的太陽有一天會像S星團中的恆星一樣 被注射長生不老的藥劑嗎? 科學家們認為不會發生這種事情 我們居住的銀河系懸壁 並不是個適合這樣做的地方 與我們銀河系的大多數區域一樣 這裡的暗物質密度並不足夠 不過如果我們能夠以某種方式將暗物質 從銀河系中心發送到太陽 這件事情就會有所不同了 然而宇宙中還沒有設立郵局 所以太陽沒有辦法收到這個永生的處方箋 不過讓我們忽略這一點 讓太陽有機會獲得長生不老的藥吧 科學家們表示 雖然太陽有返老還童的機會 但只能等到它死亡之後 太陽大約還需要七十一年 才會耗盡自身的清楚存量 並停止核心內部的任何反應 大約在這個時候 太陽會進入紅巨星階段 逐漸失去外殼 並成為一顆白矮星 本質上是一顆死星 在這個階段當中 太陽有可能會得到開啟第二個人生的難得機會 中子星 根據墨爾本科學家們的說法 在整個宇宙裡 暗物質的湮滅可能會幫死去的恆星增加溫度 死亡恆星就像殭屍一樣 從宇宙的墳墓中甦醒 成為年輕炙熱的恆星 而且這樣的復蘇 並不一定要在暗物質很豐富的區域纔行 其實還可以使用特殊的陷阱捕獲暗物質呢 科學家們認為 最有能力做到這一點的是中子星 中子星就像白矮星一樣 恆星死亡之後會出現在天空 但前提是該恆星的質量是太陽的八倍以上 當這樣的一顆巨大的恆星耗盡核融合的燃料時 就會爆炸為超新星 衝擊波將恆星的大部分物質都噴射到太空之中 剩下的只有質量不到太陽兩倍的核心 而且直徑還被壓縮到20公里 用比較好理解的比喻就是 這相當於把超過地球50萬倍的質量 壓縮到比曼哈頓小很多的區域 因此中子星是由我們所知道的 宇宙中密度最高的物質所構成 中子星擁有足夠的引力 來捕獲和阻止暗物質及其反物質 最終這些恆星內部的小區域 累積了足夠的暗物質之後 就可以開始進行湮滅了 暗物質粒子和反粒子 以非常快的速度碰撞相互破壞 這個過程中釋放出來的能量 從內部溫暖了恆星的冰冷屍體 恆星從休眠狀態中蘇醒過來 散發出越來越多的熱量 開始有精神地過著活躍的生活 然而這些說法目前都只是一個理論 為了證明這一點 研究人員們需要知道中子星的溫度纔行 如果這顆死亡恆星的溫度 真的比預期中的還要高 那麼科學家就可以開香檳慶祝勝利了 不過有沒有宇宙溫度計可以拿來使用呢? 對於這個問題 研究人員給出了一個肯定的答案 中子星的溫度非常低 釋放出近紅外線輻射 詹姆斯微波紅外線太空望遠鏡 觀察著該光譜並測量中子星的溫度 雖說如此 但是各位覺得這跟太陽有什麼關係呢? 很簡單 澳洲的天文物理學家們認為 利用暗物質作為燃料的想法 也可以適用於白矮星 正如我們在影片前半部提到的 太陽有一天也會面臨到類似的命運 當太陽死亡的時候 只剩下冰冷而密度很高的核心 這個核心可能會成為捕獲暗物質的陷阱 太陽會累積這種奇異的物質 並讓它們開始逐漸地湮滅 這顆曾經明亮的恆星會再度活過來 獲得青春和長生不老 聽起來好像很棒 但仔細想一想 成為永遠的殭屍這個想法 似乎有那麼一點可怕呢 我們會希望我們的太陽有這樣的命運嗎? 接下來還有時間可以好好地想一想 只要陽光能一直普照著大地 如果你喜歡這支影片的話 不要忘記幫忙按贊 並分享到社交網站上給你的親朋好友 非常感謝大家的支持 讓我們一起期待下次的影片吧 拜拜