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太空中可能充斥著由玻色子構成的透明恆星
2019年四月﹐全世界的目光都集中在黑洞闇影的圖像上﹐但是德國歌德大學的天文物理學家Hector Olivares領導的研究團隊提出了這樣的疑問﹕「我們如何知道M87*是個黑洞﹖」。
雖然照片正如我們對黑洞的預期相同﹐但是﹐這真的是黑洞﹐而不是玻色子星嗎﹖廣義相對論中預測﹐玻色子星能夠增長到幾百萬個太陽質量﹐並達到非常緻密的狀態﹐如果真的能夠發現它﹐那麼它的長相就跟2019年四月發現的M87*黑洞長的幾乎是相同的。
玻色子星是最奇特的理論天體之一﹐傳統的恆星是由費米子組成的﹐而這種奇特的天體則是由「有質量的」玻色子組成的。費米子受限於包利不相容原理﹐這意味著無法使兩個完全相同的粒子佔據在相同的空間﹐然而﹐玻色子可以疊加﹐它們在特定的環境中就像是一個大粒子或物質波﹐實驗室中已經可以重現這樣的場景﹐又被稱為玻色-愛因斯坦凝態。
在玻色子星的例子中﹐粒子可以被壓縮到一個空間裡﹐若以適合的玻色子及特定的排列方法﹐這個「場」就會成為一個穩定態﹐理論是如此﹐但目前仍未發現恆星級的類似結構﹐那就更不用說超大質量玻色子星了。玻色子星不會核融合反應﹐也不會發出任何輻射﹐就跟黑洞一樣﹐但是與黑洞不同﹐玻色子恆星是透明的﹐它們缺乏阻止光子的視界或表面﹐亦即光子可以逃離玻色子星﹐僅有路徑可以會受到重力的輕微影響而改變。
有些玻色子星可能被一圈電漿環所包圍﹐看起來就像是吸積盤﹐中間黑暗一片﹐如同一片發光的甜甜圈﹐因此該研究團隊使用電漿動力模擬得到了以下圖像﹐但同時他們也發現玻色子星的陰影會比同質量的黑洞陰影小得多﹐故M87*可能被排除在外。
但是超大質量黑洞可不止這一個﹐這也意味著他們的研究結果可以與未來EHT的觀測結果互相比較﹐以確認該目標是否真的為一個超大質量黑洞﹐該份研究發表在7月的《皇家天文學會月報》上。
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