宇宙中奇特的"反物質(zhì)工廠",不斷地釋放反物質(zhì)粒子
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 2009-06-26 15:21:46
天文學(xué)家們?nèi)涨鞍l(fā)現(xiàn)了一顆異常奇特的超新星--其特性不但與任何一顆已知的超新星差別巨大,而且還在不斷地“生產(chǎn)”著大量的反物質(zhì),堪稱(chēng)一座名副其實(shí)的“反物質(zhì)工廠”。
此次發(fā)現(xiàn)的“反物質(zhì)工廠”編號(hào)為SN 2005E,距離地球約1億光年。雖然從外部特種看,SN 2005E很像是一顆普通的超新星(恒星在其生命的后期發(fā)生爆炸的產(chǎn)物),但其所表現(xiàn)出的反常特性,卻使得科學(xué)家們很難將其歸入任何一種已知類(lèi)型的超新星。
到目前為止,科學(xué)家們共將超新星分為四種類(lèi)型,分別為Ia、Ib、Ic和II型。其中,第一種是位于雙星系統(tǒng)中的白矮星發(fā)生爆炸后的產(chǎn)物。雖然SN 2005E乍一看上去很像是Ia型超新星,但其亮度衰減的速度卻要明顯快于后者。
后三種類(lèi)型的超新星則比較常見(jiàn),均為大型恒星爆炸后的產(chǎn)物。在自身強(qiáng)大引力的作用下,在大型恒星的內(nèi)部通常都會(huì)逐漸演化出一顆鐵質(zhì)內(nèi)核。而在此過(guò)程中,這類(lèi)天體都會(huì)向外釋放出大量的射線(xiàn),并將恒星的外層“吹散”至周?chē)挠钪婵臻g。這類(lèi)超新星事實(shí)上多出現(xiàn)在宇宙中天體密集度較高的區(qū)域。而SN 2005E則處于自己所屬星系中相對(duì)較為“偏僻”的區(qū)域。
SN 2005E的另外一反常特性在于燃燒后的產(chǎn)物中包含有非常豐富的鈣元素。有科學(xué)家就此猜測(cè)稱(chēng),這顆奇特的超新星可能曾經(jīng)是一顆白矮星,但后來(lái)從鄰近恒星那里“竊取”了大量富含氦元素的氣體。在其爆炸過(guò)程中發(fā)生了猛烈的核聚變反應(yīng),在這一過(guò)程中,大量的氦聚合成了相對(duì)較重的元素,例如鈣。
如果這一猜測(cè)屬實(shí),那么SN 2005E將能夠解決歷史上遺留下來(lái)的兩大天文學(xué)謎團(tuán):銀河系中心區(qū)域?yàn)楹螘?huì)存在大量的反物質(zhì)和太陽(yáng)系中為何會(huì)存在著大量的鈣-44同位素?茖W(xué)家們解釋說(shuō),在富含氦元素的恒星發(fā)生典型的反物質(zhì)。除此之外,鈦-44同位素還會(huì)進(jìn)一步演化為鈣-44同位素--其在太陽(yáng)系鈣元素總量中所占的比重約為2%。
可以說(shuō),SN 2005E就像是一座巨大的“反物質(zhì)工廠”,不斷向周?chē)尫胖娮。這類(lèi)天體的發(fā)現(xiàn),將有助于科學(xué)家們揭示宇宙中反物質(zhì)的來(lái)源和具體分布情況,從而更好地認(rèn)識(shí)宇宙的演化過(guò)程。
物質(zhì)均是由分子和原子組成,而原子又是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核所組成,如果由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成原子,那么就是反原子,由反原子就可組成反物質(zhì)。物質(zhì)和反物質(zhì)相遇會(huì)爆炸形成光輻射(稱(chēng)為“湮滅”),并釋放出一陣γ射線(xiàn)暴。據(jù)科學(xué)家們估算,每百萬(wàn)分之一克的反質(zhì)子與質(zhì)子發(fā)生湮滅(爆炸)后釋放的能量相當(dāng)于37.8公斤的TNT炸藥。