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暗星 (暗物質)

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暗星(dark star)可能存在於宇宙形成之初,普通的恆星形成之前。大部分恆星都主要由普通物質構成,但暗星主要由中性微子構成,並通過暗物質的湮滅釋放能量。這些熱量能阻止暗星在重力作用下坍縮成普通恆星,因此其中的普通物質原子也不會發生核融合[1]

在這個模型中,暗星是由一大團的氫和氦所組成的雲,直徑約達到4到2000個天文單位,由於表面溫度較低,暗星只會發射出紅外線,即熱能,不會發射出可見光,因此裸眼無法觀測到它釋放的輻射[2]

如果現代宇宙中仍然存在暗星,通過伽馬射線中微子反物質的釋放,以及伴隨的冷氫分子雲可能可以探測到它們的存在,通常冷氫分子雲不會發射出這麼高能量的粒子。天文學者凱瑟琳·福麗姿英語Katherine Freese表示,計畫於2018年發射升空詹姆斯·韋伯太空望遠鏡應該有能力探測到暗星的蛛絲馬跡[2][3]

2023年7月11日,《美國國家科學院院刊》刊載的一篇論文稱,根據韋布空間望遠鏡拍攝到的圖像經光譜分析確認,發現了三個(JADES-GS-z13-0英語JADES-GS-z13-0、JADES-GS-z12-0、JADES-GS-z11-0)在大爆炸後約3.2億~4億年間被觀測到的天體[4]。這三個天體也成為迄今觀測到的最古老的天體之一,而且其非常符合暗星的相關特徵,可能是暗星[4]。研究人員表示將使用韋布空間望遠鏡觀測這三個天體光譜中的氦線,以確認它們是否是暗星[4]

參考資料

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  1. ^ Spolyar, Douglas; Freese, Katherine; Gondolo, Paolo. Dark Matter and the First Stars: A New Phase of Stellar Evolution. Physical Review Letters. 2008-02-04, 100 (5): 051101. Bibcode:2008PhRvL.100e1101S. ISSN 0031-9007. arXiv:0705.0521可免費查閱. doi:10.1103/PhysRevLett.100.051101 (英語). 
  2. ^ 2.0 2.1 Were the first stars dark?. EurekAlert!. 2007-12-02 [2022-04-21]. (原始內容存檔於2022-04-21) (英語). 
  3. ^ Dark matter powered the first stars, physicists speculate. University of Michigan News. 2007-12-14 [2022-04-21]. (原始內容存檔於2022-06-20) (美國英語). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Ilie, Cosmin; Paulin, Jillian; Freese, Katherine. Supermassive Dark Star candidates seen by JWST. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023-07-25, 120 (30) [2023-07-22]. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.2305762120. (原始內容存檔於2023-08-12) (英語). 

外部連結

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