Новая звезда, описанная в модели, объединяющей относительность и квантовую механику

Леонид Гляделов

Новости космоса:
Новый вид звезды сообщается в исследовании, проведенном доктором-исследователем SISSA Раулем Карбальо-Рубио. В статье, недавно опубликованной в Physical Review Letters, Carballo-Rubio описывает новую математическую модель, объединяющую общую теорию относительности с отталкивающим эффектом квантовой поляризации вакуума. Результатом является описание ультракомпактной конфигурации звезд, которые, как считали ранее, не существовали в равновесии.

«Как следствие привлекательных и отталкивающих сил в игре, массивная звезда может либо стать нейтронной звездой, либо превратиться в черную дыру», - говорит Карбальо-Рубио. В нейтронных звездах равновесие звезд является результатом баланса между гравитацией, силой притяжения и квантово-механической отталкивающей силой, называемой давлением вырождения. «Но если масса звезды станет выше определенного порога, примерно в три раза больше массы Солнца, равновесие будет нарушено, а звезда рухнет из-за подавляющего притяжения силы тяжести».

Подробнее:

В исследовании Карбальо-Рубио исследовал возможность того, что дополнительные квантовые механические силы, которые, как ожидается, будут присутствовать в природе, позволяют получить новые равновесные конфигурации для звезд выше этого порога. Дополнительная сила является проявлением эффекта поляризации квантового вакуума, что является веским следствием смешивания гравитации и квантовой механики в квазиклассической структуре.

«Новинка в этом анализе состоит в том, что в первый раз все эти ингредиенты были собраны в полностью согласованной модели. Кроме того, было показано, что существуют новые звездные конфигурации и что их можно описать на удивление простым способом».

Есть еще несколько важных вопросов, которые еще предстоит изучить, в том числе наблюдательные приложения этих результатов. «Пока неясно, могут ли эти конфигурации быть динамически реализованы в астрофизических сценариях или как долго они будут длиться, если это так». С точки зрения наблюдения эти «квазиклассические релятивистские звезды» были бы очень похожи на черные дыры. Однако в следующем поколении гравитационных волновых обсерваторий заметны даже незначительные различия: «Если во Вселенной есть очень плотные и ультракомпактные звезды, похожие на черные дыры, но без горизонтов, их можно будет обнаружить в ближайшие десятилетия».


Похожие статьи