
保罗·萨特(Paul M. Sutter) 是一个天体物理学家 纽约州 Stony Brook和Flatiron Institute的主持人 问一个太空人 和 太空收音机,以及如何在太空中死亡。他向Space.com的 专家声音:意见和见解。
我们不知道为什么宇宙由反物质上的物质主导,但在反物质制成的宇宙中可能有整个恒星,甚至可能存在星系。
反星星将不断脱落反物质成分进入宇宙,甚至可以被发现是一小部分高能颗粒击中地球。
不平衡的出生
反物质就像普通物质一样,除非不是。每个粒子都有一个抗颗粒双胞胎,具有完全相同的质量,完全相同的旋转和完全相同的所有东西。唯一不同的是收费。例如,电子的抗颗粒(称为正电子)与电子完全一样,除了具有正电荷。
我们的基本物理学理论指出了物质和反物质之间的一种特殊的对称性 - 它们几乎互相反映。对于宇宙中物质的每个粒子,都应该有一个反物质的粒子。但是当我们环顾四周时,我们看不到任何反物质。地球是由正常物质制成的太阳系是由正常物质制成的,星系之间的灰尘由正常物质制成。看起来整个宇宙完全由正常物质组成。
只有两个地方存在反物质。一个是在我们的超功能粒子壁中:当我们打开它们并炸毁一些亚原子的东西时,普通和反物质的喷射会弹出。另一个地方在宇宙射线。宇宙射线并不是真正的射线,而是从宇宙跨越宇宙中的高能颗粒流并击中我们的气氛。这些颗粒来自宇宙中的超功能过程,例如超新星和碰撞星,因此适用了相同的物理学。
但是为什么反物质如此罕见?如果物质和反物质是如此完美地平衡,那么所有反固定都会发生什么?答案在早期的宇宙中。
反对加拉克斯
我们不确定是什么做的,但是年轻的宇宙中有些事情取得了平衡。大概在过去的美好时光(我在谈论宇宙在这里不到第二个时代),物质和反物质的生产量相等。但是发生了什么事。与反物质相比,产生更多的物质。这不会花费太多,只有十亿次失衡的一部分,但是正常的事情本质上是整个宇宙的主导,最终形成了星星,星系,甚至您和我。
但是,无论该过程是什么 - 我应该提到,早期宇宙中这种反物质机制的详细物理学目前超出了已知的物理学,因此这里有很多空气中的很多东西 - 它可能不是完全完美的。早期的宇宙很可能仅留下大量的反物质,在整个宇宙中都在这里漂浮。
如果这些团块存活足够长的时间,它们将在相对隔离中长大。当然,当物质和反物质发生冲突时,他们会以闪烁的能量互相歼灭,这会在早期的宇宙中引起一些头痛,但是如果反物质团通过该试验做到了,他们将是自由的。
在数十亿年的过程中,那些反物质的团块可能会聚集在一起并变得更大。请记住,反物质和物质之间的唯一区别是它们的费用 - 所有其他物理操作都完全相同。因此,您可以形成抗氢,抗螺旋和抗剂的其他元素。您可以使用反融合的反粉尘,抗星际的抗粉状,反式星空,抗人饮用令人耳目一新的抗水,抗水。
向后计数
天文学家不会怀疑整个反式山脉在那里漂浮,因为他们与正常物质的相互作用(例如,两个星系相撞时)会释放出大量能量 - 足以让我们注意到现在。但是较小的团块可能是可能的。较小的团块,例如球形簇。
球状簇小,浓密的团块不到一百万颗恒星,绕着较大的星系绕。他们被认为是非常古老的,因为他们没有在当前的时代形成新的明星,而是充满了小型,红色的年龄人口。它们还相对没有气体和灰尘 - 制作新恒星所需的所有燃料。他们只是闲逛,绕着他们更大,更活跃的表亲绕着旋转,这是一个过去和在很大程度上被遗忘的时代的残余。这银河系本身有大约150个。
其中一些可能是由反标准制成的。
一个理论上的天体物理学家团队计算了如果绕银河系的球形群集之一绕过银河系实际上是一个反群集,那将会发生什么,如A最近出现在预印杂志Arxiv中的论文。他们问了一个简单的问题:会发生什么?
除非球状簇从银河系,它不会真正炸毁。由于反群集只会由星星制成,而星星也不会占据很多量,因此大吊杆没有很多机会。取而代之的是,反群集中的反星星将竭尽所能,做正常的恒星般的事情。
诸如散发恒定粒子流。或巨大耀斑和冠状质量弹出事件。或相互碰撞。或死于奇妙的超新星爆炸。
所有这些过程都会释放大量的反颗粒,使它们从反群集中流出并进入宇宙附近的体积,包括银河系。包括我们的太阳系,这些反颗粒将只是宇宙射线帮的另一部分。
那么,有数百万年前的反星星在每天发起的一些抗颗粒可以打动我们的气氛吗?现在太难说了。当然,抗粒子混合在一起,作为总宇宙射线种群的一部分,但是由于我们的银河系磁场会改变带电颗粒的路径(正常和反抗),因此很难准确地分辨出特定的宇宙射线实际上是从哪里来的。
但是,如果天文学家能够将球状簇定位为抗粒子的特别强大的来源,那就就像打开一个时胶囊一样,为我们提供了一个窗口,当它只有第二秒时,就可以占据主导地位。
我们也永远无法参观反群集,因为一旦我们这样做,我们就会炸毁。
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