抬头看日落后的天空，熟悉的夜晚被明亮的星星刺破。这些炽热的火炉非常明亮，我们可以看到它们发出的光，尽管即使是最近的火炉也在千万亿公里之外。
这是我们大多数人在无数场合见过的景象，所以你会认为所有的恒星都是这样的，这是可以理解的。毕竟，发光不正是一颗恒星所做的吗?
然而，如果最近的一系列发现是可信的，那么还有一种完全不同的恒星潜伏在那里——在黑暗面纱下的恒星幽灵。这些透明的、看不见的恒星不会发出任何光，这意味着它们隐藏在天空的阴影中。
天文学家已经怀疑，与普通恒星不同，宇宙的大部分都隐藏在我们的视野之外。当他们观察星系时，比如我们的银河系，他们发现外围的恒星移动得太快了。如此之快，事实上，它们应该飞向太空。
要把它们拖在一起，就必须有某种东西来约束它们。最流行的解释是银河系中有很多隐藏的物质提供了大量的额外引力。科学家们称这种物质为“暗物质”，人们认为它的数量比你我所组成的普通物质的数量多出五倍多。
在过去几十年中，大多数人的结论是，这种天胶是由弱相互作用的大质量粒子（WIMP）构成的。这使得物理学家们进行了前所未有的激烈搜寻，以诱捕他们。他们在南极洲的冰下、废弃的金矿甚至国际空间站上建造了探测器。
到目前为止，他们所有的搜寻都一无所获。有点讽刺的是，我们的一个WIMP探测器可能刚刚发现了支持另一种暗物质理论的证据——这一理论为不可见恒星的可能性打开了大门。
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暗玻色子
氙气实验位于意大利格兰萨索山下3600米处，是世界上最大的地下研究设施。一个装有超过3吨液态氙的巨大储罐被设计成一个WIMP陷阱——如果WIMP击中储罐中的一个原子，那么该原子将反冲并吐出电子和光子（光粒子）。
然而，在2020年夏天，XENON1T的研究人员宣布，他们看到了意想不到的东西:一个多余的电子，不适合大质量弱相互作用粒子的涌入．根据林同彦博士有三种可能的解释。
前两种解释是来自太阳的粒子或实验中的放射性污染物。第三个，也是迄今为止最有趣的，是另一种被提出的暗物质形式：暗玻色子的出现。
玻色子是携带力的亚原子粒子。例如，光子是携带电磁力的玻色子。该理论认为，暗玻色子可能是暗物质本身，也可能至少是暗物质与普通物质相互作用的方式。如果氙气信号经得起进一步的审查——而其他更普通的解释可以排除在外——这可能是暗玻色子确实存在的第一个迹象。
2020年9月，XENON1T宣布几个月后，又出现了进一步诱人的暗示。两个物理学家小组——一个在欧洲，另一个在美国——使用激光把原子限制在一个桌面上的陷阱里。就像所有的原子一样，它们也含有电子，它们围绕着核心原子核旋转，轨道称为能级。
迈克尔Drewsen博士他是欧洲研究小组的成员之一。他说暗玻色子的存在会产生一种力来扰乱原子。“我们会看到电子能级的微小变化，”他说。
虽然他的团队没有发现这样的转变，但他的美国的同事做了．和往常一样，科学家们是一群谨慎的人，他们无法立即得出结论，暗玻色子确实是罪魁祸首。
“这可能是因为他们使用了更重的原子，”德鲁森说。欧洲的研究小组捕获了钙，而美国的研究小组使用了镱。尽管如此，他们的发现，加上XENON1T的发现，对于那些认为暗玻色子是真实存在的人来说，是一剂强心针。环境证据当然越来越多。
天文学家进一步支持了这一观点。如果暗玻色子受到引力的影响，那么它们也会像普通物质一样聚集在一起。“它们会自引力进入玻色子恒星，”他说赫克托耳集中政策来自荷兰内梅亨大学(Radboud University)。
这些恒星与夜空中排列的星座非常不同。首先，如果它们的核心没有发生核聚变，它们就不会产生任何光。它们也将是透明的。“任何接近它们的东西都会直接穿过，”奥利瓦雷斯说。
普通物质和暗物质之间没有任何非引力相互作用，这意味着它就像一个幽灵漂过一堵墙。毕竟，你不会从椅子上掉下来的唯一原因是你屁股里的电子和椅子里的电子之间的排斥性电磁力。
根据奥利瓦雷斯的说法，玻色子恒星有可能增长到超大质量黑洞（SMBH）的大小，而这些黑洞被认为位于每个主要星系的中心。事实上，他怀疑一颗巨大的玻色子星可能会在一开始愚弄我们，使我们认为它是一颗SMBH。“它们都缺乏坚实的表面，”他说，指的是黑洞是一个没有返回点的宇宙活动门，称为事件视界。
黑洞与暗玻色子星
奥利瓦雷斯最近主持了这次会议第一次模拟物质落入类似黑洞的玻色子恒星. “我们发现它们与黑洞是不同的，”他说。那是因为他们没有影子。
2019年，天文学家发布了有史以来第一张黑洞的照片包括一个黑暗区域——一个阴影——由被黑洞吞噬掉的光线所呈现。虽然玻色子恒星没有阴影——物质会直接穿过而不是被吞噬——但它有时确实有一个特征，可以很好地模拟出玻色子恒星。奥利瓦雷斯称它为伪影。
他说:“在大多数情况下，我们看不到伪阴影，当我们看到伪阴影时，它比黑洞的阴影还要小。”我们很快就可以用它来测试位于银河系中心的SMBH是否真的是一颗巨大的玻色子恒星。Olivares说:“可以用事件视界望远镜(与捕捉第一张黑洞照片的仪器相同)来区分它。”这项工作目前正在进行中。
在我们耐心等待结果的同时，Juan Calderón Bustillo博士来自西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉大学的研究人员可能已经发现了两颗伪装成黑洞的玻色子恒星。灾难性的天体碰撞会产生涟漪——引力波——穿过宇宙到达地球。
他们是这是2015年的第一次使用美国的激光干涉仪引力波观测站（LIGO）。到目前为止，我们所看到的大多数事件都是双星黑洞——两个引力怪兽在螺旋状消失之前彼此围绕轨道运行。
通常，这样的碰撞有三个不同的阶段——螺旋，合并，然后产生新的巨型黑洞。但是，据Bustillo说，有一件事特别奇怪:GW190521．他说:“我们没有看到螺旋上升的第一阶段。”“可能会发生正面碰撞。”
到目前为止，我们所看到的黑洞合并的其余部分都来自两个相互环绕的黑洞。然而，如果两个之前不相连的黑洞发生碰撞，就可以解释碰撞前没有螺旋阶段的原因。于是，比斯蒂略做了计算，但这个解释并不成立。
“引力波信号的持续时间比你想象的要长，”他说。由此产生的黑洞的旋转速度也比它应该的要快——正面碰撞不会提供一对已经围绕彼此旋转的黑洞所能提供的旋转推力。他补充说:“因此，其他解释的大门是敞开的。”
比斯蒂略想知道两颗玻色子恒星正面碰撞可以满足这个要求。事实证明他们可以。根据他的研究，相对于黑洞的碰撞，玻色子恒星的碰撞过程中还有一个额外的阶段。由两个相互碰撞的大玻色子恒星产生的大玻色子恒星在变成黑洞之前会振荡一段时间。
这个额外的振荡阶段可以解释为什么信号持续的时间比两个碰撞黑洞的预期要长。巴斯蒂略还能够利用碰撞数据计算组成恒星的玻色子的质量。他说：“该值与其他测量值的当前约束条件有关。”。换句话说，它符合我们关于暗物质的现有观点。
当我们看到更多没有初始螺旋阶段的碰撞产生的引力波时，真正的转折点将出现。“我确实希望探测器能看到更多这样的信号，”布斯蒂洛说。如果它们也可以用相互碰撞的玻色子恒星来解释，并且每个独立的事件始终为暗玻色子提供相同的质量，那么就很难忽略透明恒星存在的可能性。
两项即将进行的实验可能很快就会加入这场争论，并帮助我们进一步支持这个观点科斯坦蒂诺·帕西里奥博士来自罗马Sapienza大学第一个是爱因斯坦望远镜，一个提议的欧洲地面引力波探测器。第二个是空间天线激光干涉仪（丽莎），三个航天器将以编队飞行，彼此间隔250万公里。
“它们的灵敏度都比LIGO高，这意味着我们可以更准确、更详细地观察引力波的形状，”Pacilio说。这是至关重要的，因为每一个碰撞的物体都会将其特征印入波的形状中。
特别的是，这两个碰撞的物体在重力作用下相互变形的方式提供了一个独特的特征。“玻色子恒星是奇异的物体，”Pacilio说。“它们只是通过引力与宇宙相互作用，所以这是它们展现自我的唯一方式。”
当我们发明望远镜时，是为了更好地观察我们已经看到的事物。但现在，几个世纪过去了，越来越明显的是，宇宙远比我们看到的要丰富得多。也许是时候彻底改变我们对恒星的看法了，接受这样一个事实:宇宙中也可能有很多肉眼看不见的恒星。
作者
科林·斯图尔特是一位天文学作家和演说家。
