大部分恒星源于黑洞-夸克星碰撞产生之碎块的有力证据

大部分恒星源于黑洞-夸克星碰撞产生之碎块的有力证据韩经纬1,2,3，张海鹏3,4，张操5，唐富龙3(1.北京朝野环境科技有限公司计算物理实验室，北京100089；2.天津理工大学，天津300384；3.涿鹿县医院放射医学与应用物理研究所，河北张家口075600；4.涿鹿县医院神经外科五病区，河北张家口075600；5.复旦大学物理系，上海200433)国家自然科学基金项目（No.51899131)；河北省人力资源和社会保障厅“三三三人才工程”项目（No.202019990508）通信作者：张海鹏，信箱：heapprenzcomhard@163.com关键词：起源，恒星；黑洞；宇宙起源；夸克星2013年初，中国张海鹏提出大部分恒星起源于超巨质量黑洞碰撞产生的碎片-碎块（不同于西方学院派的恒星起源于氢云的引力坍缩观点）[1,2,3]。该学说认为，超巨质量黑洞（原始夸克星）的碎块在失去足够的引力束缚后，其正负夸克蜕变为中子，中子进而通过β衰变为氢原子核（质子）与电子（并释放大量的反电子中微子）组成的等离子体即恒星。本文进一步分析支持恒星起源于超巨质量黑洞碰撞产生的碎片-碎块的新的证据。恒星产生的速度不支持氢云引力坍缩机制1.1证据（一）哈勃望远镜最近一次对2.7亿光年外IC1623的拍摄图像显示星系（其中心为超大质量黑洞）碰撞后大量新恒星的产生[4]。其被推测为“两个星系内原本没机会坍塌成恒星的星云，也开始被两个星系碰撞的引力扰动，大批量形成新的恒星，也就是“星爆”现象[4]”。然而氢云（星云）通过引力坍缩形成恒星是1.5~3亿年以上的漫长过程，上述“大批量形成新的恒星[4]——显然不支持氢云（星云）引力坍缩成恒星；而上述星系碰撞后大量新恒星的产生[4]——客观上恰恰支持超大质量黑洞碰撞产生的碎块是恒星的主要来源！1.2证据（二）科学家们通过天文望远镜发现，宇宙中目前已知的最大的星系团（质量相当于1000万亿个太阳）早在宇宙诞生14亿年后形成，这个巨大的星团中，由14个星系星系碰撞形成的，被压缩在相当于银河系星系盘直径4倍的区域内[5]，同时，它的单个星系形成恒星的速度比银河系快了1000倍[5]。这个巨型星团的拥挤和恒星诞生速度是前所未有的，也是目前的恒星（氢云引力坍缩形成）及星系演化理论解释不了的[5]。上述观测结果，客观上进一步支持超大质量黑洞碰撞产生的碎块是恒星的主要来源！如果这些恒星系氢云引力坍缩形成，则必然形成一个巨大的恒星而不是氢云被分割的多个、非巨大的恒星；如果这些恒星系氢云引力坍缩形成，则这些氢云更可能被星系中心的超大质量黑洞吸食（而不是形成恒星）！1.3证据（三）科学家们已发现，在距离超大质量黑洞（SDSSJ140821.67+025733.2）2.3万光年远的一个巨大星系中，每年至少会生产360颗全新的恒星[6]！1.4证据（四）美国西北大学的天体物理学家杰夫·安德鲁斯的团队发现：在忒伊亚456恒星流中，大约有近500颗恒星在同日出生[7]!!，而且，科学家们已经在银河系的周围找到了8000多个恒星流[7]；而在球状结构恒星团之中，也至少存在着几十颗甚至上百颗同一个时期诞生的恒星[7]。这些恒星的诞生速度，显然不是氢云引力坍缩的时间（至少需1.5亿~3亿年）可以解释的。而超大质量黑洞之间的碰撞产生的碎片[1,2,3]——则可很好地解释之。此外，已经知道，星系（其中央为超大质量黑洞）之间的碰撞，会在核心周围产生新的恒星[8];而银河系中心的直径为1.3万光年的核球中，存在着多达100亿颗恒星[9]——则进一步证实了这一点。银河系的中心是整个银河系恒星密度最大的地方，是其他区域恒星密度的10亿倍[10]；而银心的区域，恰恰是大质量黑洞的“产房”[10]。上述观测结果客观上均支持恒星主要源于超大质量黑洞碰撞产生的碎块。2.红矮星的质量进一步支持恒星由超大质量黑洞碰撞产生之碎块形成超大质量黑洞之间碰撞产生的碎片-碎块可以是恒星、中子星、恒星级黑洞，此取决于碎块的质量。已知中子星的质量范围大约为太阳质量的1.44~2.20倍，因此，超大质量黑洞产生的恒星如果作为恒星的主体，则大部分恒星的质量应该小于中子星的质量下限即1.44倍太阳质量（钱德拉塞卡极限）[11]。检索发现，红矮星即主序星中比较“冷”的M型及K型恒星（其因为表面温度较低，所以看上去是红色的），其质量在0.8倍太阳质量以下[12]。以往认为红矮星的数量接近恒星的70%[12]，而大约2013年国际天文学家小组通过对系外行星的调查发现，宇宙中接近四分之三的恒星是红矮星[13]。总之，宇宙中接近四分之三的恒星的质量在1.44倍太阳质量之下——这是恒星主要源于超大质量黑洞碰撞之碎块[1,2,3]的又一个有力证据[11]。红矮星也可合并为质量更大的恒星。而假如恒星主要由氢云坍缩形成，作为红矮星前身的“氢云”的总质量必然远小于1.44倍太阳质量，那么这个总质量小的“氢云”的“引力坍缩”无疑是很困难的！3.最早恒星诞生的时间不支持氢云引力坍缩根据哈勃定律与欧洲普朗克卫星的数据计算宇宙的年龄是138.1亿年，然而，最古老的恒星HD-140283的年龄为139~160亿年[14,15,16,17]，主流观点倾向于144亿年[16,3]。这种反常的结果，是宇宙年龄的计算公式出现了较大的误差，或（和）恒星年龄的计算公式出现了误差，然而，其可能性最大的是，恒星HD-140283几乎与宇宙同时诞生[3]！也就是说，该恒星是宇宙诞生之际产生的原始夸克星（超巨质量黑洞）碰撞产生的碎块[3]。南京大学施勇团队通过对两个低金属元素含量的近邻恒星形成星系SextansA和ESO146-G14的多波段红外观测，发现这些恒星形成区域恒星形成效率远低于类银河系星系的观测结果，暗示了130亿年前宇宙原初气体可能无法有效地形成新恒星（这一研究结果发表在国际最权威的Nature杂志上）[18]——此系宇宙早期恒星难以以氢云引力坍缩方式形成的十分有力的证据！而2010年的观测证据表明,类星体（其中心为超大质量黑洞）的形成及演化与高红移星系（宇宙早期的星系）的形成及演化存在严格地联系[19]。还有研究表明,在宇宙的恒星形成峰值时期,极亮红外星系的恒星形成率占宇宙总量的一半[20],而极亮红外星系是类星体的演化前期[21,22]。此有力地支持至少宇宙一半的恒星源于超大质量黑洞（碰撞产生的碎块）。我们所在的宇宙很可能源于上次宇宙的收缩而成的超超巨质量的夸克星（黑洞）[1]，当其中的夸克被引力压缩到10-35米（普朗克尺度）时，夸克星的所有质量转化为真空暗能量，进而暴涨，此后真空暗能量的密度扰动生成数个超巨质量的夸克星（但因宇宙早期无黑洞的吸积盘而难以发现）；而在正负夸克形成夸克星的过程中释放出高频高能光子[1]，2014年美国学者发现的超出理论值4倍的紫外辐射——很可能就是上述高能光子在宇宙膨胀中波长被拉长的产物[3]。在宇宙膨胀中，超巨质量的夸克星合并的几率减少，其分化为恒星、中子星及恒星级黑洞进而成为星系是其演化的主方向。尽管黑洞可吞噬氢云甚至恒星（形成吸积盘），尽管大质量恒星可通过超新星爆发生成恒星级黑洞，尽管极少数恒星级黑洞合并成中等质量黑洞（目前仅观测到1例），那也仅仅是局部性的向黑洞的退化（而非主流）。此外，尽管超新星爆发很常见，但其次数远远不及恒星级黑洞的数量，仅银河系即存在上亿颗恒星级黑洞[23]，因此推测，恒星级黑洞同样主要源于超大质量黑洞碰撞产生的碎块。事实上，2013年，国际天文学家小组已发现宇宙早期存在大量黑洞[24]，这些超巨质量黑洞最终演化为今天的星系（其中心为超大质量黑洞）[25]。而近年认为，根据超大型黑洞的质量来推算，想要通过恒星坍缩来形成如此庞大的黑洞，其恒星的大小足以媲美一座星系，而宇宙中根本不存在如此庞大的恒星，所以超大型黑洞不可能是通过恒星坍缩来形成的[26]；也因此，近年科学家推测，超大型黑洞很可能是宇宙大爆炸的早期，在物质高度密集的环境中，由一些“致密点”诞生的[26]。而恒星通过超大质量黑洞碰撞则早在宇宙38万年形成宇宙微波背景（CMB）辐射之前即可产生[1,3]，此与前述的最古老的恒星HD-140283几乎与宇宙同龄一致。4.氢云史瓦西球点燃核聚变——恒星产生的次要方式上述的大部分恒星源于超大质量黑洞碰撞产生的碎块并不意味着“传统”的氢云引力坍缩学说在恒星的产生中没有作用；事实上，恒星,主要是大质量恒星（约占恒星总数的1%[12]）很可能主要通过氢云引力坍缩形成。问题是氢云的核聚变是如何点燃的？我们认为，庞大的氢云球的中心的史瓦西（Schwarzschild）核（以史瓦西半径为半径的核球）不断地积蓄光子而使其温度不断升高——可能有重要作用[27,28]。星体的史瓦西半径Rs=2GM/c2（万有引力常数乘以天体质量乘以二再除以光速的平方）[29]，在形成恒星的庞大的氢云球的这个半径内，光子无法逃出（周边的光子则不断进入），只能不断积蓄能量，最终点燃核聚变（即恒星诞生）而发生质变[27,28]。而不稳定对超新星的热核爆炸（将恒星完全的吹散而无需留下黑洞的残骸）[30]也可能与大质量恒星的史瓦西半径内光子的巨量积蓄有关[31]。同理，地球中心的高温也可能与史瓦西核心有关。5.结语恒星的演化与星系中心超大质量黑洞有严格的联系[19]；综上所述，大量观测结果支持恒星主要源于超大质量黑洞碰撞产生的碎块；测定恒星形成时释放的反电子中微子可进一步证实之（此很可能与太阳中微子消失之谜有关）。恒星的起源不仅是天体物理学/宇宙学的基本问题，亦是自然科学的基本问题[18]；此外，恒星特别是太阳，直接关乎地球的气候、环境。参考文献[1]张海鹏.暗星(“黑洞”)-夸克星可能是暗物质的主要形态———兼及宇宙学对粒子物理的启示[J].黑龙江科技信息,2013,(2):41-45.[2]张海鹏,张力,孟庆义,等.再论暗物质、暗能量、引力波-中微子及力的统一问题[J].中州大学学报,2014,31(5):111-115.[3]张海鹏，张丹参，韩经纬，等.关于宇宙暗物质主要形态之黑洞-夸克星的新证据分析[J].山西师范大学学报（自然科学版），2015,29(2):49-54.[4]宇宙观察.2.7亿光年外的“星爆”，由星系碰撞引发，银河系未来也会碰撞？[W].2021-08-30./a/486629225_121203971[5]中国气象爱好者.1000万亿个太阳!人类已知最大天体现身,专家称无法解释[W].2018-04-26./s?id=1598774049677086906[6]腾讯网.难道宇宙真是由黑洞创造的？科学家发现一颗巨大黑洞，正在创建星系[W].2019-08-15./omn/20190815/20190815A0TST700.html[7]奇点使者.太不可思议了！近500颗恒星同时诞生，疑被神秘力量统一操控[W].2021-01-26./s?id=1689929811643025209&wfr=spider&for=pc[8]Everett,编译.科学家发现星系“中央心脏”黑洞相互吞噬[W].2011-09-02.腾讯科技./a/20110902/000127.htm[9]火星科普.银河系中心最亮部分是什么，为何2000亿颗恒星都在绕它转动？[W].2021-12-15./pc/9a11dcd942ed1c9f5?cota=3&kuai_so=1&tj_url=so_vip&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1[10]姿势分子knowledge.黑洞，温柔的杀手，科学家发现银河系中心黑洞活在孕育新恒星[W].2020-02-28./s?id=1659749288527410971[11]张海鹏，韩经纬.论原始恒星是由超大质量黑洞碰撞产生的准中子星生成[W].2021-11-15./content/21/1115/15/64184321_1004271551.shtml[12]360百科.恒星质量[W]./doc/7530742-780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