Физики предсказали существование экзотических пустых “черных звезд”

17:49 19/03/2018
👁 272

Черный карлик

Нашу Вселенную могут населять крайне экзотические объекты – так называемые “черные звезды”, излучающие не свет, а гравитационные волны, в центре которых царит абсолютная пустота, заявляет астрофизик в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

“Это первое описание того, как отталкивающая сила, порожденная квантовой поляризацией вакуума, может породить некое стабильное состояние внутри массивного объекта. Если такие “светила” существуют в природе, они будут еще более экзотическими и компактными, чем нейтронные звезды, но при этом они не будут превращаться в черные дыры“, —  комментирует Грант Тремблей, астрофизик из Гарварда, чьи слова приводит издание Gizmodo.

Сегодня ученые считают, что вакуум, вопреки нашим обыденным представлениям, не является воплощением абсолютной пустоты и просто пустым местом. Он представляет, в соответствии с законами квантовой физики, постоянно волнующееся “море” из бесконечного числа постоянно рождающихся и самоуничтожающихся пар виртуальных частиц и античастиц. Их взаимодействие, по мнению физиков, должно особым образом влиять на поведение атомов и света.

К примеру, это квантовое “море” должно особым образом влиять на поляризацию света при наличии сильных магнитных полей, заставляя его расщепляться и поляризоваться таким же образом, как свет ведет в себя в некоторых кристаллах, заставляющих его распасться на два луча. О существовании подобного эффекта ученые говорят с 30 годов прошлого века, однако им не удавалось его  зафиксировать до настоящего времени.

Этот квантовый эффект, как считает Рауль Кабальо-Рубио, астрофизик из университета Кейптауна (ЮАР), может порождать одни из самых необычных объектов во Вселенной. Они обладают почти такой же плотностью, что и черные дыры, но при этом у них нет горизонта событий, и они не являются сингулярностями и не могут превратиться в них в принципе.

Как объясняет теоретик, виртуальные частицы, рождающиеся в пустоте вакуума, при некоторых условиях, к примеру, при сверхвысоких давлениях и температурах в недрах умирающих “обычных” звезд, начнут сильно поляризоваться и отталкивать друг друга. В результате этого в центральной части таких светил возникнет необычная “несжимаемая” структура, заполненная пустотой, которая будет мешать его гравитационному коллапсу.

По словам Кабальо-Рубио, прочности этой “сферы пустоты” хватит для того, чтобы предотвратить превращение звезды в черную дыру, и при этом сжать ее до сопоставимой плотности и размеров. Этот объект не будет испускать свет и других форм излучения, за исключением гравитационных волн, которые такие “черные звезды” будут порождать во время сближений с другими светилами и прочими компактными структурами.

Существуют ли подобные экзотические “звезды” в реальности, а также то, как именно они рождаются, пока остается предметом дискуссий среди ученых. С другой стороны, Кабальо-Рубио отмечает, что “черные светила” очень похожи по принципам своего устройства на другой тип вырожденных объектов – нейтронные звезды.

По его словам, и в том, и в другом случае светило удерживается от полного коллапса квантовыми феноменами – давлением вырожденного электронного газа в случае с нейтронными звездами, и квантовой поляризацией вакуума в случае с их “черными кузенами”. Поэтому, как он считает, открытые ими объекты могут существовать не только в теории, но и в реальности.


Источник

Добавить комментарий