流浪恒星队伍庞大：宇宙一半恒星或在星系之外

这张资料照片显示的是一颗最古老恒星（箭头指示处）。这颗恒星编号SMSS J031300.36-670839.3，距离地球大约6000光年。新华社/法新

参考消息网报道 加州理工学院的研究人员提出了一项独特理论，称宇宙中一半的恒星可能位于星系之外，以“孤独恒星”的形式存在。如果能够证实这一发现，将解开困扰天文学界数十年的宇宙中“丢失的物质”之谜。相关研究结果已刊登在最新一期《科学》杂志上。

据 西班牙《阿贝赛报》11月25日报道，由于“孤独恒星”发出的光非常微弱，所以此前天文学家们一直没能觉察到它们的存在。没有人知道这些已经存在的“孤独 恒星”，尽管天文学家多年来一直怀疑“在星系之外”可能有比想象多得多的东西。现在，利用新技术天文学家终于发现了这些“流浪的恒星”，而且队伍庞大。这 一发现将有助于科学家解开宇宙中“丢失的物质”之谜。

所有天文学家都十分清楚，天文学界尚未找出足够多的“质量”来解释为何宇宙能够连在一起保持一个整体。大部分尚未被发现的质量由“暗物质”构成，它们不会发出任何辐射，因此也不能被人类的工具直接观测到。但单就普通物质而言，比例并不平衡。

实际上，尽管一些估计认为宇宙中的普通物质占宇宙全部质量的将近5%(暗物质应该占23%)，但天文学家能观测到的普通物质只有2.5%。

这是一个巨大的“缺口”，也是“丢失的普通物质”之谜的理论基础，这不能与神秘的暗物质相混淆。无论人类怎样努力，都无法通过天文望远镜观测到暗物质，因为它们并不发光。但是人们却可以看到那些丢失的普通物质——如果知道它们在哪里的话。

很多年来天文学界一直在努力寻找“丢失的普通物质”的踪影。有人认为它们可能藏在黑洞里。也有人认为它们可能以“恒星尸体”的形式存在。即便通过“哈勃”望远镜对太空进行一次彻底认真地扫描，也无法发现这些“多余的”物质到底在哪里。

这让加州理工学院的天文学家们开始考虑，能不能调整望远镜的观测角度，对准那些大的光源，如整个星系，这或许是找到它们的最佳方式。因为如果这些物质根本不存在于星系之内，而是之外呢？

为了验证这一假设，研究团队设计了“宇宙红外线背景实验”卫星(CIBER)，用一种与以往完全不同的角度来解决这一问题。不光测量具体点的光源，而是来自 空间的特定部分的所有光源。用这种方式，即便是最微弱和弥散性的不能单独被发现的光源也能被看到。这就好比在一个足球场内，通过人群发出的喧哗声来估算观 众的人数，而不是一个人挨着一个人地数数。

显然这样的方法无法在地球完成，因为大气是最大的障碍。使用太空望远镜也不太适当，因为视野太小。研究负责人迈克尔·曾科夫指出，“‘哈勃’望远镜的视野只有一张小邮票那么大，而‘宇宙红外背景实验’卫星的视野则是满月的20倍”。

为了能拍摄到一张曝光足够长的照片，研究团队将设备加载在火箭上，并将其发射到距地面300千米的高度，从而远离大气层。然后当火箭开始向地球下坠时，一台摄像机就可以拍摄到7分钟曝光长度的照片，用两个分光计测量收集到的光源在不同红外线色带上的强度。

“宇宙红外线背景实验”卫星可以一次性测量星系内数以百万计的光源。然后研究人员在排除掉来自已知星系的光源，只留下理论上任何物质也没有的空间的光源。最后 研究人员发现，这些星系之间的空间并不完全是黑的，而是从深处发出微弱如幽灵般的光辉，目前尚无法解释这“深处”到底是哪里。

唯一可能的解释是，这些“多余的”光来自于星系以外的恒星。虽然光线太弱，以至于无法单个地区分开来自哪些恒星，但却足以让“宇宙红外线背景实验”卫星监测到它们发出的混合光亮。

这些恒星是如何到了星系以外的地方呢？众所周知，恒星通常诞生于星系之内，但几十年前天文学界也已经知道，当两个星系发生碰撞后，许多恒星就会受到“重力碰撞”，把它们集体推到星系以外的地方。

曾科夫认为，如果这些恒星也有自己的行星，上面的智能生命体“一定会感到非常孤独，因为它们生活在及其黑暗的环境中”。

这些“孤独恒星”能否填上那2.5%的缺口呢？研究人员认为答案是肯定的。事实上，通过“宇宙红外线背景实验”卫星测量的结果显示50%的恒星处于星系以外。但是要想最终揭开“丢失的物质”之谜还要进行更多的研究。