這張資料照片顯示的是一顆最古老恒星（箭頭指示處）。這顆恒星編號SMSS J031300.36-670839.3，距離地球大約6000光年。新華社/法新

參考消息網(wǎng)報道 加州理工學(xué)院的研究人員提出了一項(xiàng)獨(dú)特理論，稱宇宙中一半的恒星可能位于星系之外，以“孤獨(dú)恒星”的形式存在。如果能夠證實(shí)這一發(fā)現(xiàn)，將解開困擾天文學(xué)界數(shù)十年的宇宙中“丟失的物質(zhì)”之謎。相關(guān)研究結(jié)果已刊登在最新一期《科學(xué)》雜志上。

據(jù) 西班牙《阿貝賽報》11月25日報道，由于“孤獨(dú)恒星”發(fā)出的光非常微弱，所以此前天文學(xué)家們一直沒能覺察到它們的存在。沒有人知道這些已經(jīng)存在的“孤獨(dú) 恒星”，盡管天文學(xué)家多年來一直懷疑“在星系之外”可能有比想象多得多的東西?，F(xiàn)在，利用新技術(shù)天文學(xué)家終于發(fā)現(xiàn)了這些“流浪的恒星”，而且隊(duì)伍龐大。這 一發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家解開宇宙中“丟失的物質(zhì)”之謎。

所有天文學(xué)家都十分清楚，天文學(xué)界尚未找出足夠多的“質(zhì)量”來解釋為何宇宙能夠連在一起保持一個整體。大部分尚未被發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量由“暗物質(zhì)”構(gòu)成，它們不會發(fā)出任何輻射，因此也不能被人類的工具直接觀測到。但單就普通物質(zhì)而言，比例并不平衡。

實(shí)際上，盡管一些估計(jì)認(rèn)為宇宙中的普通物質(zhì)占宇宙全部質(zhì)量的將近5%(暗物質(zhì)應(yīng)該占23%)，但天文學(xué)家能觀測到的普通物質(zhì)只有2.5%。

這是一個巨大的“缺口”，也是“丟失的普通物質(zhì)”之謎的理論基礎(chǔ)，這不能與神秘的暗物質(zhì)相混淆。無論人類怎樣努力，都無法通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測到暗物質(zhì)，因?yàn)樗鼈儾⒉话l(fā)光。但是人們卻可以看到那些丟失的普通物質(zhì)——如果知道它們在哪里的話。

很多年來天文學(xué)界一直在努力尋找“丟失的普通物質(zhì)”的蹤影。有人認(rèn)為它們可能藏在黑洞里。也有人認(rèn)為它們可能以“恒星尸體”的形式存在。即便通過“哈勃”望遠(yuǎn)鏡對太空進(jìn)行一次徹底認(rèn)真地掃描，也無法發(fā)現(xiàn)這些“多余的”物質(zhì)到底在哪里。

這讓加州理工學(xué)院的天文學(xué)家們開始考慮，能不能調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的觀測角度，對準(zhǔn)那些大的光源，如整個星系，這或許是找到它們的最佳方式。因?yàn)槿绻@些物質(zhì)根本不存在于星系之內(nèi)，而是之外呢？

為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“宇宙紅外線背景實(shí)驗(yàn)”衛(wèi)星(CIBER)，用一種與以往完全不同的角度來解決這一問題。不光測量具體點(diǎn)的光源，而是來自 空間的特定部分的所有光源。用這種方式，即便是最微弱和彌散性的不能單獨(dú)被發(fā)現(xiàn)的光源也能被看到。這就好比在一個足球場內(nèi)，通過人群發(fā)出的喧嘩聲來估算觀 眾的人數(shù)，而不是一個人挨著一個人地數(shù)數(shù)。

顯然這樣的方法無法在地球完成，因?yàn)榇髿馐亲畲蟮恼系K。使用太空望遠(yuǎn)鏡也不太適當(dāng)，因?yàn)橐曇疤?。研究?fù)責(zé)人邁克爾·曾科夫指出，“‘哈勃’望遠(yuǎn)鏡的視野只有一張小郵票那么大，而‘宇宙紅外背景實(shí)驗(yàn)’衛(wèi)星的視野則是滿月的20倍”。

為了能拍攝到一張曝光足夠長的照片，研究團(tuán)隊(duì)將設(shè)備加載在火箭上，并將其發(fā)射到距地面300千米的高度，從而遠(yuǎn)離大氣層。然后當(dāng)火箭開始向地球下墜時，一臺攝像機(jī)就可以拍攝到7分鐘曝光長度的照片，用兩個分光計(jì)測量收集到的光源在不同紅外線色帶上的強(qiáng)度。

“宇宙紅外線背景實(shí)驗(yàn)”衛(wèi)星可以一次性測量星系內(nèi)數(shù)以百萬計(jì)的光源。然后研究人員在排除掉來自已知星系的光源，只留下理論上任何物質(zhì)也沒有的空間的光源。最后 研究人員發(fā)現(xiàn)，這些星系之間的空間并不完全是黑的，而是從深處發(fā)出微弱如幽靈般的光輝，目前尚無法解釋這“深處”到底是哪里。

唯一可能的解釋是，這些“多余的”光來自于星系以外的恒星。雖然光線太弱，以至于無法單個地區(qū)分開來自哪些恒星，但卻足以讓“宇宙紅外線背景實(shí)驗(yàn)”衛(wèi)星監(jiān)測到它們發(fā)出的混合光亮。

這些恒星是如何到了星系以外的地方呢？眾所周知，恒星通常誕生于星系之內(nèi)，但幾十年前天文學(xué)界也已經(jīng)知道，當(dāng)兩個星系發(fā)生碰撞后，許多恒星就會受到“重力碰撞”，把它們集體推到星系以外的地方。

曾科夫認(rèn)為，如果這些恒星也有自己的行星，上面的智能生命體“一定會感到非常孤獨(dú)，因?yàn)樗鼈兩钤诩捌浜诎档沫h(huán)境中”。

這些“孤獨(dú)恒星”能否填上那2.5%的缺口呢？研究人員認(rèn)為答案是肯定的。事實(shí)上，通過“宇宙紅外線背景實(shí)驗(yàn)”衛(wèi)星測量的結(jié)果顯示50%的恒星處于星系以外。但是要想最終揭開“丟失的物質(zhì)”之謎還要進(jìn)行更多的研究。