2022-08-31 17:53

恒星内部会有一种奇怪的生命形式吗?

Inside Star

我们在宇宙中是孤独的吗?

这是现代天文学中最深刻的问题之一。但是,尽管我们对宇宙的了解显著增加,这个问题仍然没有得到解答。我们知道类地行星很常见,地球生命的基础也是如此,但我们仍然没有找到地球以外存在生命的确切证据。也许我们的部分问题在于,我们主要是在寻找与我们相似的生命。有可能外星生命与地球上的生命截然不同,而被忽视了。

有很多关于外星生命的猜测。其中大部分是以非碳基生命为中心的。土卫六上是否有氮基生命,甲烷取代了水的作用?硅可以作为基本元素吗?生物是否会像地球上的植物依赖富含碳的土壤一样依赖沙子?有机生命能否在寒冷的太空深处生存,也许在奥尔特云中的冰冷彗星上?

Hotspot Map of Neutron Star J0030

中子星的映射表面图片来源:NASA, NICER, GSFC的CI实验室

但也有一些人,通常是科幻小说作家,对生活有更大胆的探索。20世纪80年代,作家罗伯特·l·福尔德(Robert L. Forward)提出了一种生命形式,它不是基于原子,而是基于原子核。在《龙蛋》一书中,他描述了一种名为Cheela的物种,它生活在一颗中子星表面。因为核相互作用发生的速度比原子化学快得多,齐拉文明在一个月内从简单的工具发展到先进的技术。

虽然这是一个伟大的故事,但这个想法对寻找生命没有多大帮助。在小说中,奇拉是在人类造访他们的中子星时才被发现的。奇拉文明在数光年之外无法被探测到。Forward也做了很多工作来推动故事的发展。虽然核化学可能很复杂,但我们不知道它是否能产生某种dna样结构,从而允许进化。

Infrared VISTA View of Stellar Nursery in Monoceros

这张引人注目的红外图像显示了附近的恒星形成区域麒麟座R2,它位于麒麟座(独角兽)大约2700光年远。信贷:ESO / J。爱默生/ VISTA。感谢剑桥天文测量小组

然而,最近,一个团队对这一想法进行了更详细的研究。他们的论文充满了疯狂和推测,但读起来很有趣。该团队提出了宇宙弦和磁单极子,而不是单纯依靠核相互作用来扮演DNA的角色。宇宙弦是一种假想的裂缝,可能是早期宇宙在物质产生过程中经历了相变而形成的。磁单极子是只有一个磁极(北极或南极)的粒子,而不是所有已知的具有两个磁极的磁粒子。虽然没有证据表明两者都存在,但理论研究表明它们可能存在。

在这篇论文中,该团队提出,单极子会沿着宇宙弦聚集,而恒星的引力可以捕获这些弦。考虑到恒星核心内的核的湍流运动,这些串珠状的弦可以缠绕在一起,从而编码和复制信息。如果这一切都是真的,那么它可能是核生命的种子。

这些都是推测,而且大部分都无法证实。然而,研究小组提出,如果这样的生命确实出现在一颗恒星的核心,它将需要消耗核心的一些能量才能生存。因此,它们的恒星冷却的速度可能比恒星模型预测的要快。有些恒星确实存在过度冷却,但你不需要宇宙弦、单极子和核生命来解释它。

目前,还没有证据支持核生命,但这样的研究可以帮助我们跳出陆地生命的窠臼。宇宙往往比我们想象的更奇怪,那里的生命可能比我们想象的更陌生。

最初发表于《今日宇宙》。

参考文献:“自我复制的物种能在恒星内部繁荣吗?”,作者:Luis A. Anchordoqui和Eugene M. Chudnovsky, 2020年8月29日,《高能物理快报》。DOI: 10.31526 / lhep.2020.166