大部分恒星源于黑洞-夸克星碰撞產(chǎn)生之碎塊的有力證據(jù)

大部分恒星源于黑洞-夸克星碰撞產(chǎn)生之碎塊的有力證據(jù)韓經(jīng)緯1,2,3，張海鵬3,4，張操5，唐富龍3(1.北京朝野環(huán)境科技有限公司計算物理實驗室，北京100089；2.天津理工大學，天津300384；3.涿鹿縣醫(yī)院放射醫(yī)學與應用物理研究所，河北張家口075600；4.涿鹿縣醫(yī)院神經(jīng)外科五病區(qū)，河北張家口075600；5.復旦大學物理系，上海200433)國家自然科學基金項目（No.51899131)；河北省人力資源和社會保障廳“三三三人才工程”項目（No.202019990508）通信作者：張海鵬，信箱：heapprenzcomhard@163.com關(guān)鍵詞：起源，恒星；黑洞；宇宙起源；夸克星2013年初，中國張海鵬提出大部分恒星起源于超巨質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎片-碎塊（不同于西方學院派的恒星起源于氫云的引力坍縮觀點）[1,2,3]。該學說認為，超巨質(zhì)量黑洞（原始夸克星）的碎塊在失去足夠的引力束縛后，其正負夸克蛻變?yōu)橹凶?，中子進而通過β衰變?yōu)闅湓雍耍ㄙ|(zhì)子）與電子（并釋放大量的反電子中微子）組成的等離子體即恒星。本文進一步分析支持恒星起源于超巨質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎片-碎塊的新的證據(jù)。恒星產(chǎn)生的速度不支持氫云引力坍縮機制1.1證據(jù)（一）哈勃望遠鏡最近一次對2.7億光年外IC1623的拍攝圖像顯示星系（其中心為超大質(zhì)量黑洞）碰撞后大量新恒星的產(chǎn)生[4]。其被推測為“兩個星系內(nèi)原本沒機會坍塌成恒星的星云，也開始被兩個星系碰撞的引力擾動，大批量形成新的恒星，也就是“星爆”現(xiàn)象[4]”。然而氫云（星云）通過引力坍縮形成恒星是1.5~3億年以上的漫長過程，上述“大批量形成新的恒星[4]——顯然不支持氫云（星云）引力坍縮成恒星；而上述星系碰撞后大量新恒星的產(chǎn)生[4]——客觀上恰恰支持超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊是恒星的主要來源！1.2證據(jù)（二）科學家們通過天文望遠鏡發(fā)現(xiàn)，宇宙中目前已知的最大的星系團（質(zhì)量相當于1000萬億個太陽）早在宇宙誕生14億年后形成，這個巨大的星團中，由14個星系星系碰撞形成的，被壓縮在相當于銀河系星系盤直徑4倍的區(qū)域內(nèi)[5]，同時，它的單個星系形成恒星的速度比銀河系快了1000倍[5]。這個巨型星團的擁擠和恒星誕生速度是前所未有的，也是目前的恒星（氫云引力坍縮形成）及星系演化理論解釋不了的[5]。上述觀測結(jié)果，客觀上進一步支持超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊是恒星的主要來源！如果這些恒星系氫云引力坍縮形成，則必然形成一個巨大的恒星而不是氫云被分割的多個、非巨大的恒星；如果這些恒星系氫云引力坍縮形成，則這些氫云更可能被星系中心的超大質(zhì)量黑洞吸食（而不是形成恒星）！1.3證據(jù)（三）科學家們已發(fā)現(xiàn)，在距離超大質(zhì)量黑洞（SDSSJ140821.67+025733.2）2.3萬光年遠的一個巨大星系中，每年至少會生產(chǎn)360顆全新的恒星[6]！1.4證據(jù)（四）美國西北大學的天體物理學家杰夫·安德魯斯的團隊發(fā)現(xiàn)：在忒伊亞456恒星流中，大約有近500顆恒星在同日出生[7]!!，而且，科學家們已經(jīng)在銀河系的周圍找到了8000多個恒星流[7]；而在球狀結(jié)構(gòu)恒星團之中，也至少存在著幾十顆甚至上百顆同一個時期誕生的恒星[7]。這些恒星的誕生速度，顯然不是氫云引力坍縮的時間（至少需1.5億~3億年）可以解釋的。而超大質(zhì)量黑洞之間的碰撞產(chǎn)生的碎片[1,2,3]——則可很好地解釋之。此外，已經(jīng)知道，星系（其中央為超大質(zhì)量黑洞）之間的碰撞，會在核心周圍產(chǎn)生新的恒星[8];而銀河系中心的直徑為1.3萬光年的核球中，存在著多達100億顆恒星[9]——則進一步證實了這一點。銀河系的中心是整個銀河系恒星密度最大的地方，是其他區(qū)域恒星密度的10億倍[10]；而銀心的區(qū)域，恰恰是大質(zhì)量黑洞的“產(chǎn)房”[10]。上述觀測結(jié)果客觀上均支持恒星主要源于超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊。2.紅矮星的質(zhì)量進一步支持恒星由超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生之碎塊形成超大質(zhì)量黑洞之間碰撞產(chǎn)生的碎片-碎塊可以是恒星、中子星、恒星級黑洞，此取決于碎塊的質(zhì)量。已知中子星的質(zhì)量范圍大約為太陽質(zhì)量的1.44~2.20倍，因此，超大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生的恒星如果作為恒星的主體，則大部分恒星的質(zhì)量應該小于中子星的質(zhì)量下限即1.44倍太陽質(zhì)量（錢德拉塞卡極限）[11]。檢索發(fā)現(xiàn)，紅矮星即主序星中比較“冷”的M型及K型恒星（其因為表面溫度較低，所以看上去是紅色的），其質(zhì)量在0.8倍太陽質(zhì)量以下[12]。以往認為紅矮星的數(shù)量接近恒星的70%[12]，而大約2013年國際天文學家小組通過對系外行星的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，宇宙中接近四分之三的恒星是紅矮星[13]?？傊?，宇宙中接近四分之三的恒星的質(zhì)量在1.44倍太陽質(zhì)量之下——這是恒星主要源于超大質(zhì)量黑洞碰撞之碎塊[1,2,3]的又一個有力證據(jù)[11]。紅矮星也可合并為質(zhì)量更大的恒星。而假如恒星主要由氫云坍縮形成，作為紅矮星前身的“氫云”的總質(zhì)量必然遠小于1.44倍太陽質(zhì)量，那么這個總質(zhì)量小的“氫云”的“引力坍縮”無疑是很困難的！3.最早恒星誕生的時間不支持氫云引力坍縮根據(jù)哈勃定律與歐洲普朗克衛(wèi)星的數(shù)據(jù)計算宇宙的年齡是138.1億年，然而，最古老的恒星HD-140283的年齡為139~160億年[14,15,16,17]，主流觀點傾向于144億年[16,3]。這種反常的結(jié)果，是宇宙年齡的計算公式出現(xiàn)了較大的誤差，或（和）恒星年齡的計算公式出現(xiàn)了誤差，然而，其可能性最大的是，恒星HD-140283幾乎與宇宙同時誕生[3]！也就是說，該恒星是宇宙誕生之際產(chǎn)生的原始夸克星（超巨質(zhì)量黑洞）碰撞產(chǎn)生的碎塊[3]。南京大學施勇團隊通過對兩個低金屬元素含量的近鄰恒星形成星系SextansA和ESO146-G14的多波段紅外觀測，發(fā)現(xiàn)這些恒星形成區(qū)域恒星形成效率遠低于類銀河系星系的觀測結(jié)果，暗示了130億年前宇宙原初氣體可能無法有效地形成新恒星（這一研究結(jié)果發(fā)表在國際最權(quán)威的Nature雜志上）[18]——此系宇宙早期恒星難以以氫云引力坍縮方式形成的十分有力的證據(jù)！而2010年的觀測證據(jù)表明,類星體（其中心為超大質(zhì)量黑洞）的形成及演化與高紅移星系（宇宙早期的星系）的形成及演化存在嚴格地聯(lián)系[19]。還有研究表明,在宇宙的恒星形成峰值時期,極亮紅外星系的恒星形成率占宇宙總量的一半[20],而極亮紅外星系是類星體的演化前期[21,22]。此有力地支持至少宇宙一半的恒星源于超大質(zhì)量黑洞（碰撞產(chǎn)生的碎塊）。我們所在的宇宙很可能源于上次宇宙的收縮而成的超超巨質(zhì)量的夸克星（黑洞）[1]，當其中的夸克被引力壓縮到10-35米（普朗克尺度）時，夸克星的所有質(zhì)量轉(zhuǎn)化為真空暗能量，進而暴漲，此后真空暗能量的密度擾動生成數(shù)個超巨質(zhì)量的夸克星（但因宇宙早期無黑洞的吸積盤而難以發(fā)現(xiàn)）；而在正負夸克形成夸克星的過程中釋放出高頻高能光子[1]，2014年美國學者發(fā)現(xiàn)的超出理論值4倍的紫外輻射——很可能就是上述高能光子在宇宙膨脹中波長被拉長的產(chǎn)物[3]。在宇宙膨脹中，超巨質(zhì)量的夸克星合并的幾率減少，其分化為恒星、中子星及恒星級黑洞進而成為星系是其演化的主方向。盡管黑洞可吞噬氫云甚至恒星（形成吸積盤），盡管大質(zhì)量恒星可通過超新星爆發(fā)生成恒星級黑洞，盡管極少數(shù)恒星級黑洞合并成中等質(zhì)量黑洞（目前僅觀測到1例），那也僅僅是局部性的向黑洞的退化（而非主流）。此外，盡管超新星爆發(fā)很常見，但其次數(shù)遠遠不及恒星級黑洞的數(shù)量，僅銀河系即存在上億顆恒星級黑洞[23]，因此推測，恒星級黑洞同樣主要源于超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊。事實上，2013年，國際天文學家小組已發(fā)現(xiàn)宇宙早期存在大量黑洞[24]，這些超巨質(zhì)量黑洞最終演化為今天的星系（其中心為超大質(zhì)量黑洞）[25]。而近年認為，根據(jù)超大型黑洞的質(zhì)量來推算，想要通過恒星坍縮來形成如此龐大的黑洞，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龐大的恒星，所以超大型黑洞不可能是通過恒星坍縮來形成的[26]；也因此，近年科學家推測，超大型黑洞很可能是宇宙大爆炸的早期，在物質(zhì)高度密集的環(huán)境中，由一些“致密點”誕生的[26]。而恒星通過超大質(zhì)量黑洞碰撞則早在宇宙38萬年形成宇宙微波背景（CMB）輻射之前即可產(chǎn)生[1,3]，此與前述的最古老的恒星HD-140283幾乎與宇宙同齡一致。4.氫云史瓦西球點燃核聚變——恒星產(chǎn)生的次要方式上述的大部分恒星源于超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊并不意味著“傳統(tǒng)”的氫云引力坍縮學說在恒星的產(chǎn)生中沒有作用；事實上，恒星,主要是大質(zhì)量恒星（約占恒星總數(shù)的1%[12]）很可能主要通過氫云引力坍縮形成。問題是氫云的核聚變是如何點燃的？我們認為，龐大的氫云球的中心的史瓦西（Schwarzschild）核（以史瓦西半徑為半徑的核球）不斷地積蓄光子而使其溫度不斷升高——可能有重要作用[27,28]。星體的史瓦西半徑Rs=2GM/c2（萬有引力常數(shù)乘以天體質(zhì)量乘以二再除以光速的平方）[29]，在形成恒星的龐大的氫云球的這個半徑內(nèi)，光子無法逃出（周邊的光子則不斷進入），只能不斷積蓄能量，最終點燃核聚變（即恒星誕生）而發(fā)生質(zhì)變[27,28]。而不穩(wěn)定對超新星的熱核爆炸（將恒星完全的吹散而無需留下黑洞的殘?。30]也可能與大質(zhì)量恒星的史瓦西半徑內(nèi)光子的巨量積蓄有關(guān)[31]。同理，地球中心的高溫也可能與史瓦西核心有關(guān)。5.結(jié)語恒星的演化與星系中心超大質(zhì)量黑洞有嚴格的聯(lián)系[19]；綜上所述，大量觀測結(jié)果支持恒星主要源于超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的碎塊；測定恒星形成時釋放的反電子中微子可進一步證實之（此很可能與太陽中微子消失之謎有關(guān)）。恒星的起源不僅是天體物理學/宇宙學的基本問題，亦是自然科學的基本問題[18]；此外，恒星特別是太陽，直接關(guān)乎地球的氣候、環(huán)境。參考文獻[1]張海鵬.暗星(“黑洞”)-夸克星可能是暗物質(zhì)的主要形態(tài)———兼及宇宙學對粒子物理的啟示[J].黑龍江科技信息,2013,(2):41-45.[2]張海鵬,張力,孟慶義,等.再論暗物質(zhì)、暗能量、引力波-中微子及力的統(tǒng)一問題[J].中州大學學報,2014,31(5):111-115.[3]張海鵬，張丹參，韓經(jīng)緯，等.關(guān)于宇宙暗物質(zhì)主要形態(tài)之黑洞-夸克星的新證據(jù)分析[J].山西師范大學學報（自然科學版），2015,29(2):49-54.[4]宇宙觀察.2.7億光年外的“星爆”，由星系碰撞引發(fā)，銀河系未來也會碰撞？[W].2021-08-30./a/486629225_121203971[5]中國氣象愛好者.1000萬億個太陽!人類已知最大天體現(xiàn)身,專家稱無法解釋[W].2018-04-26./s?id=1598774049677086906[6]騰訊網(wǎng).難道宇宙真是由黑洞創(chuàng)造的？科學家發(fā)現(xiàn)一顆巨大黑洞，正在創(chuàng)建星系[W].2019-08-15./omn/20190815/20190815A0TST700.html[7]奇點使者.太不可思議了！近500顆恒星同時誕生，疑被神秘力量統(tǒng)一操控[W].2021-01-26./s?id=1689929811643025209&wfr=spider&for=pc[8]Everett,編譯.科學家發(fā)現(xiàn)星系“中央心臟”黑洞相互吞噬[W].2011-09-02.騰訊科技./a/20110902/000127.htm[9]火星科普.銀河系中心最亮部分是什么，為何2000億顆恒星都在繞它轉(zhuǎn)動？[W].2021-12-15./pc/9a11dcd942ed1c9f5?cota=3&kuai_so=1&tj_url=so_vip&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1[10]姿勢分子knowledge.黑洞，溫柔的殺手，科學家發(fā)現(xiàn)銀河系中心黑洞活在孕育新恒星[W].2020-02-28./s?id=1659749288527410971[11]張海鵬，韓經(jīng)緯.論原始恒星是由超大質(zhì)量黑洞碰撞產(chǎn)生的準中子星生成[W].2021-11-15./content/21/1115/15/64184321_1004271551.shtml[12]360百科.恒星質(zhì)量[W]./doc/7530742-7804835.html[13]騰訊科學.宇宙中幾乎所有的紅矮星都擁有行星[W].2014-03-06../a/20140306/006935.htm[14]傻大方.“宇宙爆炸論”慘遭質(zhì)疑距離地球190光年外發(fā)現(xiàn)一顆年齡超過宇宙的恒星[W].2020-07-23./yuedu/v/qhtt0H3b2642020.html[15]三豐..大于宇宙年齡的恒星，真的比宇宙年齡還大嗎？情況到底是怎樣的？[W].2017-11-24./article/6491889346247918094/?wid=1652940631703[16]新浪科技.科學家確認144億歲恒星:或大于既定宇宙年齡[W].2014-11-19./d/s/2014-11-19/doc-icesifvw7777306.shtml[17]騰訊網(wǎng).科學家發(fā)現(xiàn)壽命160億歲的恒星，而宇宙僅138億歲，它是怎么來的[W].2021-04-19./omn/20200419/20200419A0G1FO00.html[18]高煜.星系(含銀河系)中的恒星形成[J].科學觀察,2020,15(3):33-36.[19]范璐璐.高紅移大質(zhì)量早型星系的形成及演化[D].博士學位論文：中國科學技術(shù)大學，2011.[20]安芳霞.高紅移恒星形成星系的研究[J].天文學報,2019,60(6):1-3.[21]北京天文館官方博客.“大視場紅外巡天探測者”的新發(fā)現(xiàn)----最亮的“極亮紅外星系”[W].2015-05-22._/s/blog_5dd627a60102vtlk.html[22]中國天氣網(wǎng)安徽站.發(fā)現(xiàn)最明亮星系，堪比300萬億顆太陽！[W].2015-05-25./anhui/gqtj/2324793.shtml[23]王松,劉繼峰,張昊彤,等.恒星級黑洞的搜尋與研究進展[J].科學通報,2021,66（