黑洞伪装者可能真的是奇特的量子星 

作者: 东西数码指定官网

黑洞伪装者可能真的是奇特的量子星
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当巨星死亡时,它们不会消失。相反,他们自己崩溃,留下了一个压缩的恒星残余物,通常是一个城市大小的,(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)中等大小的中子球,被称为中子星。然而,在极端情况下,大多数理论家认为即将到来的巨星将会形成一个黑洞 – 一种点状的“奇点”,其密度实际上是无限的,而且引力场如此强大,甚至连光,宇宙中最快的物体都不能点亮现在,一项新的研究正在重新激活另一种想法,其中包含诸如“ 黑色星星 ”或“ 格瓦斯塔 ”之类的名称“可能存在于中子星和黑洞之间。如果真的存在,这些奇特的恒星尸体应该看起来几乎与黑洞完全一样 – 除了一个关键的方面 – 它们不可能不可挽回地吞下光线。

寻找这样的替代品有很好的理由,因为黑洞引发了许多理论问题。例如,他们的奇点据说被隐藏在被称为事件(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)视界的无形边界中。把东西扔进一个黑洞,一旦它通过事件视界,它应该永远消失,不管有什么回报。但是,这种深刻的湮灭与其他长久以来的物理定律相冲突,认为信息的破坏是不可能的,包括任何陷入黑洞的信息。

在过去二十年的构思和发展中,部分原因是为了避开这样的难题,黑星和格拉瓦斯特假设这些物体的模型缺乏独特性和事件视野。但是这样的对象是否真的可以形成并且在它们之后保持稳定的问题一直悬而未决。来自意大利国际高等(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)研究学院的理论物理学家RaúlCarballo-Rubio的新研究提供了一种新的机制,可能会允许黑色恒星和疟原虫存在。

Carballo-Rubio研究了一种称为量子真空极化的奇怪现象。量子物理学对所有已知的亚原子粒子如何表现的最好描述表明,现实是模糊的,限制了人们能够精确地知道物质最基本单位的性质 – 例如,(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)人们永远无法完全知道粒子的位置和动量同一时间。这种不确定性的一个奇怪的后果是,真空永远不会完全空虚,而是与所谓的虚拟粒子发生连续波动和失去存在。

在大型恒星崩溃产生巨大能量的情况下,以前的研究发现这些虚拟粒子可以根据它们的性质进行极化或排列,就像磁体被分成南极和北极一样。Carballo-Rubio计算出这些粒子的极化可以在垂死的巨星的强大引力场内产生令人惊讶的效果 – 这个场是排斥而不是吸引。

根据爱因斯坦的广义相对论,物质和能量曲线是时空结构,导致引力场。行星和恒星平均具有一定的能量,由此产生的引力场本质上具有吸引力。然而,当虚拟粒子极化时,它们占据的真空平均具有负能量,并且“这种曲线以相关引力场具有排斥性的方式曲线时间,”Carballo-Rubio说 – 当然,这可以防止形成一个黑洞(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)。(类似的现象导致相对较轻的恒星残余物形成中子星而不是黑洞;它们的引力场不足以将中子压碎成奇点。)

两个先前的模型表明,推斥重力可能使恒星残余物从塌缩到形成黑洞。一个被提议的恒星残余物形成了gravastars,充满量子真空的物体覆盖着一层薄薄的物质。另一个模型表明,这些崩溃的结果是黑色的恒星,其中“物质和量子真空在整个结构中以精细的平衡交织在一起”。这两个物体仍然具有强大的引力场,深深地歪曲了光线,所以它们看起来像黑洞一样黑暗。

Carballo-Rubio表示,之前黑星和gravastar的属性存在很大的不确定性。他的新作品创建了一个数学框架,将排斥引力的影响结合到描述恒星扩张和收缩的方程中,这个问题“仅在计算机的帮助下才被认为是容易理解的”,(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)。他的新模型表明,可能存在黑星和格拉瓦星的混合物 – 其中物质和量子真空散布在整个结构中,但壳中的物质浓度高于核中的物质。

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