暗星：像星系一样明亮的星星

黑洞之谜

十多年来，人们一直在思考超大质量黑洞的形成，这些黑洞大到不应该被创造出来，但它们却被发现位于大多数星系的中心，包括我们自己的星系。但在过去的十年里，人们对这些巨星以及星系大小的恒星的可能理论有了新的认识，由暗物质提供燃料，我们甚至有可能亲眼看到这些恒星！

暗星的形成

当尘埃和气体云由于重力而将元素融合在一起时，恒星就会形成。当氢气耗尽时，氢气变成氦气，氦气变成氧气。这会推动重力，在核聚变和重力之间建立平衡，并产生宇宙中的大部分元素。然而，当恒星开始尝试熔化铁时，铁太重了，无法熔化，于是它就会内爆。从这里开始可能会发生三件事：

1. 第一，对于像我们的太阳这样的较轻或较小的恒星，当重力撞击核心时，整个恒星将向外膨胀爆炸，融合宇宙中发现的所有较重元素并将它们分散，形成超新星并在中心留下一颗白矮星。
2. 第二个选择，对于一颗非常大的恒星，是在恒星中心留下一颗中子星。超新星而不是白矮星，白矮星是一颗密度极高的恒星，两端都有两个由等离子体流组成的“脉冲星”。
3. 如果恒星特别重，最后的选择是创建一个黑洞，它的密度如此之大，甚至连光都无法逃逸，任何穿过其事件视界的东西都会被吸入。

但是没有任何恒星大到足以创建超大质量黑洞，就像银河系（不是巧克力）和其他螺旋星系中心的星系。

这就是为什么凯瑟琳·弗里斯（Katherine Freese）想到了一颗暗物质恒星，它是如此之大，以至于能够形成一个超大质量黑洞。

暗物质是构成宇宙中大部分物质的神秘物质，充当其脚手架，支撑着大型结构，例如星系和星系团聚集在一起。物理学家认为它是由W弱I相互作用M无源P粒子（简称WIMP）组成，暗物质在碰撞时会产生大量能量。

在宇宙诞生之初，很快， （用宇宙学的术语来说）大爆炸之后，不存在诸如恒星和星系之类的大型结构，只有散布在宇宙中的粒子。然而，暗物质的移动速度更慢，使其更容易聚集，形成巨大的暗物质“光环”结构，这也会吸引正常物质，进而形成恒星和星系。如果其中一些光晕足够密集，那么弱相互作用中质量粒子产生的热能将非常强大，以至于它实际上会像核聚变一样推动重力，阻止前恒星形成并使其膨胀到土星绕太阳轨道的大小，并将其变成“蓬松”的氢和氦云状质量。

现在，考虑到许多星系都散布着红色，这可能看起来很小。超巨星的大小如此之大，但暗星的质量比它们大数百万倍，使其更加极端。这些暗星只需要含有 0.1% 的暗物质，但它们每秒仍然会发生数万亿次湮灭，使恒星比整个星系更亮，当然不符合它的名字。

当然，在某些时候，这颗恒星会耗尽暗物质来湮灭，成为一颗由核聚变提供动力的巨大而明亮的恒星，它会继续这样做，直到它不可避免地塌陷成黑洞。但这不是正常的黑洞。这是一个超大质量黑洞，通常出现在大多数星系的中心，甚至是我们自己的星系的中心，它比标准的普通黑洞重十亿倍，成为物理学家十多年来所追求的关于超大质量黑洞是如何产生的伟大谜团的解决方案。 但重要的是要记住，这仍然是一个理论，而且还没有明确的证据。

暗星的历史

暗星的想法到底是如何创造的，由谁创造的？

时间线：

1. 这个想法最早于 2007 年由德克萨斯大学的理论天体物理学家凯瑟琳·弗里斯 (Katherine Freese) 提出，她在一次会议上提出了暗星的想法，暗星的燃料是暗物质而不是聚变，但进展并不顺利，有些人称其为“疯子”。
2. 尽管受到批评，她和她的同事们继续完善他们的暗星想法，并于 2008 年他们发表了一篇关于它们的文章，引发了科学界的广泛争论。
3. 当 James Webb 太空T望远镜（或简称 JWST）发现了三个星系时，这个想法才真正开花结果，它们的形成时间肯定比任何星系都要早得多。

三个红点

2023 年 7 月，JWST 在天空中发现了三个红色斑点，很可能是小星系。为了理解这奇怪的原因，我们必须简要解释一下望远镜的工作原理。基本上，我们在太空中看得越远，我们看到它的时间就越早，因为它可能距离数十亿光年，这意味着光需要数十亿年才能到达我们。望远镜发现的三个污迹似乎是大爆炸后仅存在 3.2 亿年的星系，比预期早得多。这种困惑使弗里斯认为，也许它们最终可能是找到暗星确实证据的一步，因为它们确实与此类恒星预期的估计光发射相匹配。后来在搜索中还发现氦II以电离形式被发现，符合对暗星的预测。

它仍然有可能是一个小星系，许多天文学家认为，由于暗星理论的奇怪，它已经远离了无人相信的荒谬理论，因为寻找暗星的最后证据仍在继续

“所有真理一旦被发现就很容易理解；关键是发现它们” - 伽利略·伽利莱

在制作过程中没有使用人工智能文章。

有关暗物质的更多信息，请访问我关于暗大爆炸的文章。

主要来源：https://www.newscientist。