暗物质暗星：宇宙中隐藏的超大质量恒星

我们都知道，恒星是由氢和氦等轻元素组成的巨大球体，它们通过核聚变反应将氢转化为氦，从而释放出巨大的能量，并且发出光芒。这种核聚变反应需要很高的温度和压强才能进行，因此恒星必须有足够的质量才能引起足够强的引力收缩，使得其内部达到核聚变所需的条件。

然而，在宇宙早期，当第一代恒星形成时，情况可能并不那么简单。第一代恒星是在宇宙大爆炸后约1亿年左右形成的，当时宇宙中还没有重元素，只有氢和氦。这些原始的气体云在暗物质晕的引力作用下开始塌缩，形成了第一个恒星胚胎。

暗物质是一种我们还不清楚其本质的物质，它不与电磁波相互作用，因此我们无法直接观测到它，但是它占据了宇宙中大约85%的物质，因此它对宇宙的结构和演化有着重要的影响。暗物质晕是由暗物质粒子聚集而成的球形结构，它们的质量范围从10^6到10^15倍太阳质量不等，其中较小的晕可以认为是第一代恒星形成的场所。

当暗物质晕中的气体云开始塌缩时，它们会遇到一个问题：如何有效地散发掉多余的热能，以便继续收缩？如果没有有效的冷却机制，气体云就会停止收缩，并且形成一个静态的平衡态，而不是恒星。在现代的恒星形成过程中，这个问题可以通过分子氢的转动和振动跃迁来解决，这些跃迁可以释放出光子，从而带走热能。

然而，在第一代恒星形成过程中，分子氢的含量很低，因为没有重元素来促进其形成，并且分子氢很容易被来自其他恒星或类星体的紫外辐射所破坏。因此，分子氢的冷却效率很低，导致第一代恒星形成过程非常缓慢和困难。在这种情况下，暗物质可能会发挥一个意想不到的作用。

如果暗物质是由一种可以自我湮灭的粒子组成的，那么当暗物质晕中的暗物质密度增加时，湮灭反应的速率也会增加，从而产生高能的电子、正电子、光子等粒子。这些粒子可以与气体云中的原子和分子发生碰撞，从而将湮灭反应产生的能量转化为热能。

这样一来，暗物质就相当于一个内部加热源，可以提高气体云的温度。如果加热效果足够强，那么温度就可以继续上升，并且最终达到核聚变所需的条件。这样形成的恒星就被称为暗星，它们由氢和氦组成，但是由暗物质加热而不是核聚变来提供能量。

暗星和普通恒星有很多不同之处。首先，暗星可以持续生长，因为它们不受核聚变反应速率的限制。只要有足够多的气体和暗物质供应，暗星就可以不断吞噬周围的物质，增加自己的质量和亮度。理论上，暗星可以达到超大质量。

其次，暗星的光谱和普通恒星也不一样。因为暗星的能量来源于暗物质加热，而不是核聚变，所以它们不会产生核反应的副产品，比如氦、碳、氧等重元素。这些元素在普通恒星的光谱中会形成吸收线，但是在暗星的光谱中则没有。另一方面，暗星的表面温度比普通恒星低很多，因为它们的能量主要集中在内部。这意味着暗星的光谱会偏向红色或红外波段。

最后，暗星的寿命也比普通恒星长很多。因为暗星不依赖于核聚变，所以它们不会耗尽自己的燃料。只要暗物质的密度足够高，暗星就可以一直保持稳定。当然，如果暗物质的密度下降到一定程度，暗星就会转变为普通恒星，开始进行核聚变，并最终爆发成超新星或伽玛射线暴。