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科学家首次在宇宙中发现奇特“反物质工厂”

www.ohmcn.com 2009年6月23日

    

科学家首次在宇宙中发现奇特“反物质工厂”

SN 2005E号超新星在不断地释放出大量的反物质粒子

 

据《新科学家》杂志报道,天文学家们日前发现了一颗异常奇特的超新星--其特性不但与任何一颗已知的超新星差别巨大,而且还在不断地“生产”着大量的反物质,堪称一座名副其实的“反物质工厂”。

此次发现的“反物质工厂”编号为SN 2005E,距离地球约1亿光年。虽然从外部特种看,SN 2005E很像是一颗普通的超新星(恒星在其生命的后期发生爆炸的产物),但其所表现出的反常特性,却使得科学家们很难将其归入任何一种已知类型的超新星。

到目前为止,科学家们共将超新星分为四种类型,分别为Ia、Ib、Ic和II型。其中,第一种是位于双星系统中的白矮星发生爆炸后的产物。虽然SN 2005E乍一看上去很像是Ia型超新星,但其亮度衰减的速度却要明显快于后者。

后三种类型的超新星则比较常见,均为大型恒星爆炸后的产物。在自身强大引力的作用下,在大型恒星的内部通常都会逐渐演化出一颗铁质内核。而在此过程中,这类天体都会向外释放出大量的射线,并将恒星的外层“吹散”至周围的宇宙空间。这类超新星事实上多出现在宇宙中天体密集度较高的区域。而SN 2005E则处于自己所属星系中相对较为“偏僻”的区域。

SN 2005E的另外一反常特性在于燃烧后的产物中包含有非常丰富的钙元素。有科学家就此猜测称,这颗奇特的超新星可能曾经是一颗白矮星,但后来从邻近恒星那里“窃取”了大量富含氦元素的气体。在其爆炸过程中发生了猛烈的核聚变反应,在这一过程中,大量的氦聚合成了相对较重的元素,例如钙。

如果这一猜测属实,那么SN 2005E将能够解决历史上遗留下来的两大天文学谜团:银河系中心区域为何会存在大量的反物质和太阳系中为何会存在着大量的钙-44同位素。科学家们解释说,在富含氦元素的恒星发生典型的反物质。除此之外,钛-44同位素还会进一步演化为钙-44同位素--其在太阳系钙元素总量中所占的比重约为2%。

可以说,SN 2005E就像是一座巨大的“反物质工厂”,不断向周围释放着正电子。这类天体的发现,将有助于科学家们揭示宇宙中反物质的来源和具体分布情况,从而更好地认识宇宙的演化过程。

物质均是由分子和原子组成,而原子又是由带负电的电子和带正电的原子核所组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。物质和反物质相遇会爆炸形成光辐射(称为“湮灭”),并释放出一阵γ射线暴。据科学家们估算,每百万分之一克的反质子与质子发生湮灭(爆炸)后释放的能量相当于37.8公斤的TNT炸药。

 
 
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