看不見的幽靈恆星——暗物質恆星

不久前，科學家冒出這樣一個想法：暗物質有可能已經形成了恆星，只是我們“看不見”。這一想法並非無中生有，而是有着科學證據的。

暗物質其實就在身邊?

首先，我們需要了解科學家是如何尋找暗物質的。尋找暗物質的方法之一，那就是建造氙氣實驗室。在這個實驗室裡，一個特殊的容器裡裝着液態氙，形成一個陷阱。如果某種粒子跑到陷阱裡，撞到裡面的氙原子，那麼這顆原子會被撞出電子和光子，同時那顆神秘的粒子會因失去能量而被困在陷阱中，被撞出的電子就叫做反衝電子。科學家就是通過檢測反衝電子，來判斷有沒有粒子闖入，進而再進一步尋找闖入的粒子。

2020年6月的一天，尋找暗物質的意大利格蘭薩索國家實驗室中的氙氣實驗正像往常那樣運行，然而意外發生了，科學家在進行反衝電子統計時，發現反衝電子事件一共發生了285次，比暗物質理論預言的還多了53次。不過實驗結束後，科學家沒有在陷阱裡有任何新發現。

對於反衝電子事件異常的現象，科學家有三種解釋。第一種是太陽風粒子的闖入。第二種是陷阱被實驗裡的放射性物質給污染了。第三種解釋最爲新穎，那就是反衝電子事件的異常是由某種玻色子導致的。

根據量子理論，宇宙的粒子只分爲兩種：玻色子和費米子。電子是費米子的典型，光子是玻色子的典型。在理論上有一種叫做軸子的還沒被發現的玻色子，它會被光子直接穿過，同時又具有引力，而這兩個特性跟暗物質的相似。因此，科學家還推測軸子可能就是暗物質本身。

如果軸子確實是暗物質，那麼科學家不僅可以找到新的玻色子，還同時找到了暗物質，這簡直就是一石二鳥。只是，科學家還不敢輕易地下定論，因爲他們不久前剛把軸子踢出了暗物質的候選名單。另外，儘管第三種解釋非常吸引人，但是第一和第二種解釋也非常有說服力。所以參與氙氣實驗的科學家正在等其他同行在排除前兩種可能性之後，發現同樣的現象。

然而在此期間，天文學家卻迴應了，他們認爲第三種解釋可以站得住腳，因爲他們在不久前發現了一個奇怪的黑洞。

“透光”的黑洞

2019年，美國的激光干涉引力波天文臺(簡稱LIGO)探測到了兩個黑洞合併時的引力波。然而這股引力波有些奇怪。根據以往的理論，普通物質的黑洞在碰撞合併時，會經歷以下三個階段：第一個階段，由於距離過遠，兩個黑洞會先相互緩慢靠近;第二和第三階段則分別是合併以及形成新的黑洞。只是，天文學家在這次黑洞合併的探測中，他們無論如何也探測不到第一階段。

第一階段的缺失意味着這兩個黑洞是直接撞在一起的。天文學家剛開始以爲是普通物質黑洞的新的現象。但是天文學家通過計算，如果去除掉第一階段，那麼黑洞合併的引力波信號理應沒有現實探測到的那樣長。

在瞭解到了前面的玻色子推測之後，天文學家於是就把普通物質黑洞換成玻色子黑洞，並進行理論上的計算。隨後他們發現，如果是玻色子黑洞合併，那麼就比較吻合他們所探測到的引力波信號。

玻色子黑洞會是什麼樣的?天文學家根據現有理論預測，首先，由於玻色子具有引力，因此玻色子黑洞跟普通物質黑洞一樣是黑的，有着能把光線抓住的強大引力，而且還有吸積盤。其次，跟普通物質黑洞把光線吞噬掉不同，玻色子黑洞把光線抓住之後，光子能自由地穿透星體，而且玻色子黑洞更小一些。

另外，天文學家還預測，假如玻色子黑洞真的存在的話，那麼宇宙中也很可能已經有了玻色子恆星。只不過由於光子可以輕易地穿透玻色子恆星，所以不被人類所探測到，宛若幽靈。

如今，天文學家正在宇宙中尋找那些看起來不太“正常”黑洞。他們還準備用拍攝了第一張黑洞照片的視界望遠鏡，來重新探測銀河系中心的超大質量黑洞，看看有沒有漏掉什麼。天文學家甚至懷疑，銀河系中心的超大質量黑洞，其實是玻色子黑洞，或者是普通物質黑洞和玻色子黑洞混合而成的。

玻色子的種類裡是否有暗物質?玻色子黑洞是否存在?看不見的幽靈恆星是否到處都是?這些問題還有待進一步探索。