三種理論上存在，但我們從未發(fā)現(xiàn)過的奇異天體

大家好，我是魅力科學(xué)君，今天給大家介紹三種理論上存在，但我們從未發(fā)現(xiàn)過的奇異天體，它們分別是：

一、夸克星

相信大家都聽說過中子星，已知的觀測數(shù)據(jù)表明，中子星極為致密，其密度甚至可以高達(dá)每立方厘米10億噸。

這樣的高密度，其實(shí)是引力壓縮帶來的真實(shí)結(jié)果，簡單來講就是，在巨大的引力壓縮下，原子里的電子和原子核被擠在一起，電子被“壓進(jìn)”質(zhì)子里，形成中子，于是整個(gè)星體幾乎就是一個(gè)巨大的中子團(tuán)。

但從理論上來講，如果質(zhì)量再大一些，中心區(qū)域的壓力會繼續(xù)上升，達(dá)到一個(gè)連中子都無法保持完整的程度。

我們平時(shí)說的中子，其實(shí)是由夸克組成，通常情況下，這些夸克被“禁閉”在中子內(nèi)部，無法單獨(dú)存在，但在極端壓力下，這種禁閉可能被打破，夸克會被“擠”出來，形成一種被稱為“夸克物質(zhì)”的狀態(tài)。如果整個(gè)星球基本都是這種狀態(tài)，我們就稱它為夸克星。

從理論上來講，夸克星體積更小，密度更高，但從外部看，它們的很多性質(zhì)都和中子星非常相似。

這就帶來一個(gè)可能性，那就是有可能我們已經(jīng)觀測到的一些中子星，其實(shí)是夸克星，只是我們還沒辦法區(qū)分。

目前最有希望的區(qū)分手段來自引力波，當(dāng)兩顆致密天體發(fā)生合并時(shí)，它們發(fā)出特定頻率的引力波。如果是中子星和中子星合并，信號有一套特征，如果其中一顆是夸克星，信號細(xì)節(jié)會有所不同。隨著探測器精度的提升，我們也許能從這些“聲音”里聽出差別。

二、暗星

在宇宙大爆炸之后大約1億年，宇宙還沒有形成我們熟悉的恒星，只有氫和氦組成的氣體云在引力作用下慢慢坍縮。按照常規(guī)路徑，這些氣體會越來越密集，也越來越熱，最終點(diǎn)燃核聚變，形成第一代恒星。

但如果在這個(gè)過程中，比普通物質(zhì)更多的暗物質(zhì)起了更直接的作用，情況就會完全不同。

科學(xué)家推測，如果暗物質(zhì)粒子可以彼此湮滅（也就是相遇后轉(zhuǎn)化為能量），那么在氣體云內(nèi)部，這種湮滅會釋放出大量能量，可能足以阻止氣體繼續(xù)塌縮到點(diǎn)燃核聚變的程度。

結(jié)果就是，一顆“恒星”誕生了，但它的能量來源不是核聚變，而是暗物質(zhì)的湮滅，這就是所謂的暗星。

從理論上來講，暗星有一個(gè)特點(diǎn)，那就是它們可以長得非常巨大，質(zhì)量可以高達(dá)太陽的數(shù)百萬倍甚至更多，亮度也遠(yuǎn)超普通恒星，只要周圍還有足夠的暗物質(zhì)不斷被捕獲，它們就可以持續(xù)發(fā)光。

更關(guān)鍵的是，這種天體可以解釋一個(gè)長期困擾天文學(xué)家的問題，即：為什么宇宙早期會出現(xiàn)那么多的超大質(zhì)量黑洞。

按照常規(guī)模型，黑洞需要時(shí)間慢慢長大，但我們在非常早期的宇宙中就看到了質(zhì)量巨大的黑洞，這很不合理。

如果暗星存在，這個(gè)問題就可以解決了，其原理簡單來講就是，一顆質(zhì)量巨大的暗星一旦失去能量來源，就會直接塌縮成一個(gè)巨大的黑洞，中間不需要漫長的成長過程。

值得一提的是，近些年來，科學(xué)家已經(jīng)找到了幾個(gè)可能的暗星候選體，它們在宇宙早期就表現(xiàn)出異常高的亮度，用傳統(tǒng)恒星模型很難解釋。

三、引力真空星

這種理論上可以存在的奇異天體，其實(shí)是黑洞的替代模型。簡單來講，黑洞理論的核心是“奇點(diǎn)”，也就是一個(gè)密度無限大、體積無限小的點(diǎn)，在那里，現(xiàn)有的物理理論全部都失效了。

這個(gè)概念在數(shù)學(xué)上成立，但在物理上卻很難令人接受，實(shí)際上，連愛因斯坦都對奇點(diǎn)持懷疑態(tài)度，所以就有科學(xué)家提出了“引力真空星”。

該理論可以簡單地描述為，當(dāng)恒星塌縮到極限時(shí)，并不會形成奇點(diǎn)，而是在其中心形成一種類似暗能量的能量，這種能量會產(chǎn)生向外的壓力，抵抗進(jìn)一步塌縮，從而將其質(zhì)量幾乎全部集中在外殼結(jié)構(gòu)，而其內(nèi)部卻是一片真空。

從外部看，這種天體幾乎和黑洞一模一樣，其引力場極為強(qiáng)大，光也難以逃逸，但它內(nèi)部卻沒有奇點(diǎn)，也可能沒有真正意義上的事件視界。

更有意思的是，理論上甚至允許這種結(jié)構(gòu)層層嵌套，就像俄羅斯套娃一樣，一個(gè)引力真空星里面還有一個(gè)更小的引力真空星。雖然這種結(jié)構(gòu)目前還只是停留在理論階段，但并不違反已知的物理定律。

該理論指出，我們目前的觀測手段還不足以區(qū)分黑洞和引力真空星。比如說2015年人類第一次探測到引力波，被認(rèn)為是來自兩個(gè)黑洞的合并，但這些信號同樣可以被解釋為引力真空星的合并。

小結(jié)

以上所述的三種奇異天體并不是隨意想象出來的，而是根據(jù)現(xiàn)有物理理論自然推導(dǎo)出的結(jié)果，或許我們現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)它們，可能只是因?yàn)橛^測水平還不夠。

可以期待的是，在未來的日子里，隨著觀測水平的日益提升，這些目前還停留在“理論上可能存在”的天體，將會逐一被驗(yàn)證或否定。