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暗物质可能正在死恒星内部积聚-有潜在的爆炸性后果

2023-08-30 13:17阅读：

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暗物质可能正在死恒星内部积聚 -有潜在的爆炸性后果
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By Paul Sutter
2023/8/30
Dark Matter
看不见的暗物质可能正在中子星的超致密内部聚集，潜在的造成它们在大规模爆炸中引爆。
暗物质可能正在死恒星内部积聚-有潜在的爆炸性后果
一颗中子星的描画，有噼里啪啦强大的磁场线。(Image credit: NASA/JPL-Caltech)
暗物质被认为居住在整个宇宙中，但对观测是彻底的不可见。现在，科学家们也许能够来探测这种神秘物质随它钻入死星的心脏改变它们怎样行为的飘忽影响。
天文学家已经积累了大量支持暗物质的证据，尽管不能够来直接的发现它。关键
在于观测它对周围可见东西的影响。例如，研究人员能看比只基于可见物质它们应该的恒星在星系内更快环绕。星系在星系团内比它们应该的远更快绕着。来自早期宇宙的光有一个独特的不可能从充满宇宙的正常物质产生的指纹。所有这些证据系列提出宇宙中的绝大多数物质是一种未知的、不与光相互作用的看不见形式。
但除此之外，暗物质是一个秘密。它可能是一种新的粒子，就像一个电子的幽灵版本一样。它可能是一个晃动过整个宇宙的波的集合。它甚至可能是一个在大爆炸的火焰中锻造的无数个微小黑洞。
不管它从来真的是的，暗物质都有引力，因此它自然的聚集在强引力的区域中。宇宙中引力最强的区域是黑洞，但因为它们不会再次让任何东西回去，当研究暗物质时它们不是有用的。
按照定于发表在《物理报告》杂志上的一项研究。（该研究尚未经过同行评审）， 下一个最强的引力环境是死星的残骸，特别是中子星。中子星比地球更密百万亿倍，并且有足够强的引力，它们能造成光围绕它们环绕。它们也是研究暗物质的优秀实验室，因为它们可能有宇宙中任何地方最高浓度的神秘物质。
在这项新研究中，研究人员探索了依靠暗物质是由什么组成以及它怎样可能与正常物质相互作用暗物质怎样能在中子星深处有各种影响。例如，暗物质粒子可能偶尔的与彼此相互作用，造成它们湮灭并释放出微少量的能量。这仅罕见的发生，但以中子星内部暗物质的高浓度它可能会释放足够的热来改变那些死恒星的内部动力学。
如果它在它进入的征途上击中正常物质的粒子仅暗物质的积累能加热起中子星。在最极端的可能性中，一粒暗能量可以沉积恰到好处量的能量来触发中子星内部的一个“超级爆发”，发动一个失控的引爆整颗恒星摧毁它的核链式反应。
甚至不用相互作用，暗物质也可能造成严重破坏。如果它在核中积聚和积累，它将增加中子星的整体质量。如果质量得到太高，恒星的核可能会内爆成一个黑洞，在此过程中吞噬恒星的其余部分。
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研究人员指出了几种来发现暗物质如何影响中子星的途径。第一个，有见证的罕见但一颗中子星的可能的完全爆炸和死亡。除此之外，暗物质粒子的积累和湮灭将改变中子星在它们的漫长的寿命中面临的自然冷却，因此如果我们足够精确地测量中子星的温度，我们也许能够检测到暗物质的影响。
最后，因为暗物质粒子改变一颗中子星内部质量的动力学和分布，足够的暗物质能改变中子星多快旋转，以及当它们“故障”（中子星突然改变旋转速度的现象）时发生什么。旋转的中子星的详细观测，如用于引力波研究的脉冲星计时阵列可被扭转来给我们深入探究在它们的潜在的黑暗心脏内什么正在发生。
https://www.livescience.com/physics-mathematics/dark-matter/dark-matter-could-be-building-up-inside-dead-stars-with-potentially-explosive-consequences

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