什么是反物质星？

反物质星，顾名思义，就是由反物质组成的星。

在自然界，任何粒子都有其对应的反粒子。粒子和反粒子，除了所带电荷符号相反，其他方面如电量、质量、平均寿命都完全相同。如果是较为复杂的原子呢，只要把里面所有的粒子都换成反粒子，即可得到对应的反原子。譬如，氢原子是由1个质子和核外的1个电子组成的，反氢原子则是由1个反质子和核外的1个正电子组成的。

普通恒星靠把氢聚变成氦而发光。反物质恒星则靠把反氢聚变成反氦而发光。

正如普通恒星发射光子，反物质恒星应该发射反光子才是，但巧得很，光子不带电，它的反粒子是它自身，所以假如反物质星存在的话，它发射的光跟普通恒星没有任何区别。我们没办法仅仅根据星光来判断它是否来自反物质恒星。

反物质星可以存在

为什么要说“假如反物质星存在”呢？因为按标准宇宙学模型，反物质星是不应该存在的。

根据标准的大爆炸学说，宇宙在大爆炸之后，物质和反物质同时从虚空中被创造出来。但由于迄今不明的机制，物质和反物质比例不是对等的，物质所占的比例要略高一些。

随后，物质和反物质碰在一起，相互湮灭，转化成能量，最后宇宙中仅剩下多余的物质。所有的星系、恒星都是从湮灭后剩余的物质中演化而来的。所以，在标准宇宙学模型里，反物质星是不应该存在的。

不过，法国图卢兹大学的天文学家西蒙·杜普奎认为，宇宙是那么空旷，或许有些反物质逃过了湮灭的命运而幸存下来，最后聚集成团，演化成了反物质恒星。按他的计算，反物质星可以存活到远远超过宇宙目前的年龄而不会完全消亡。

还有一个观测结果，也可以作为反物质星可能存在的证据。

2018年，固定在国际空间站外部的阿尔法磁谱仪捕捉到8个反氦原子。虽然宇宙射线有时击中普通物质可以产生反物质粒子，但那都是比较简单的反物质粒子，比如反质子和正电子等。而反氦原子核由2个反质子和2个反中子组成，目前还没有发现宇宙射线能够产生这么复杂的东西。

它们是从哪里来的呢？一个合理的猜测是，它们来自反物质恒星。因为在那里，反氢（反质子）聚变成反氦的过程时时刻刻都在发生着。

也许银河系就有反物质星

不过，即使反物质星存在，除了它们的核心处在燃烧反物质之外，它们外在的表现（如它们发射的光、它们的引力）跟普通恒星几乎完全一样，要把它们从数以亿计的恒星中甄别出来，也实在是太困难了。

有一个勉为其难的办法。在我们的宇宙中，反物质星处于普通物质的包围中，因此，应该经常会有物质落入反物质星。当物质和反物质相遇时，会相互湮灭，转化为能量，以高能伽马射线的形式释放出来。这个过程估计会在反物质星的表面频繁地发生——如果它们存在的话。

不过麻烦的是，宇宙中高能伽马射线的来源很多，如强大的脉冲星或遥远的活动星系核，都可以产生高能伽马射线。由于我们目前还没有更好的办法甄别反物质星，我们只好采取排除法：首先把能找到发射高能伽马射线原理的天体一一排除之后，剩下那些发射机制迄今不明的天体，就有可能成为反物质星的候选者。

2021年，西蒙·杜普奎和他的同事检查了来自费米伽马射线太空望远镜的数据，他们找到了14个反物质星的候选者。如果它们都是反物质星，那按照他们的计算，在银河系中，每40万颗恒星中可能就有一颗反物质恒星。

这只是最乐观的估计。未来，这14颗候选天体中，如果谁发射高能伽马射线的机制，能用其他机制解释，那么它就会落选出局。

不过，哪怕其中只有一颗是反物质星，也意义重大。我们将不得不重新考虑我们对早期宇宙的理解，以便弄清它是如何形成的。

小贴士：银河系可能有反物质星

晴朗的夜晚，众星吐辉。在你看来，这些星除了明暗不一样，或许都差不多吧。但里面很可能藏有几个怪异的天体，组成它们的物质都跟寻常的天体大不一样呢。这些天体就是反物质星。