@ 2018.03.22 , 11:00

数学证据:宇宙可能存在「黑星」

数学证据:宇宙可能存在「黑星」
Credit: 123RF

新研究表明,宇宙可能存在一种新的天体类型,其特性介于中子星和黑洞之间。它能够吸收光线,但并非永久吸收——理论上,光线可以逃脱出来。

黑洞:空间里的超高密度区域,引力强到连光线都无法逃脱。黑洞形态各异,它可以比原子还小,也可以比一百万个太阳加起来更重。

中子星:由恒星在超新星爆炸中坍塌形成,质量不足以产生黑洞。中子星可能像城市一样大,其中布满……当然是中子啦。

如今,意大利国际高等研究院(SISSA)的物理学家Raúl Carballo-Rubio进行了一项新研究。他通过数学计算发现,宇宙可能存在另一种超高密度的天体结构。它的特性和以前提出的“黑星”、“重力真空星”相似。如今,它终于有了数学证据的支持。

他的模型结合了广义相对论的吸引力法则和量子真空极化的排斥效应——所谓量子真空极化,即真空并不空,它含量子能量及粒子。这项分析的创新性在于:有史以来第一遭,所有要素都被组合在一个完全不矛盾的模型里。它表明,宇宙存在新的天体结构,而这些结构可以通过非常简单的方式进行描述。

恒星生命终结时的命运由质量决定,存在特定阈值。在某些情况下,恒星会形成类似黑洞的天体,但其活动却大不相同,仿佛“半经典相对论性恒星”。这类天体和黑洞的重大区别在于:它们没有事件视界,这点和重力真空星一样。对光线或质量而言,那里不存在无法返回的临界点。不过,这类天体的超强引力场依然能够歪曲光线。此外,它并非将所有质量集中于中心奇点,而是分布在整个天体。

黑洞理论存在一个问题:如何摧毁信息(如光)?这违背了已知的物理学定律。如今,这类天体的存在为这个问题提供了解答思路。如果存在黑星,现有体系就更完善了。

这类天体真的存在吗?其中一个可能性是:它们存在,但存在不了太久。目前,科学家既不确定这类结构是否存在,也不确实它们能够维持多久。不过,Carballo-Rubio还是充满希望。他认为,如果宇宙确实存在这类超密天体,那么人类应该能在十年内探测到它。

本文译自 bigthink,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:PAUL RATNER


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