Новый сценарий смерти звезд: как образуются гравастары

Ученые из Университета Гете в Германии, Даниэль Ямпольский и Лучиано Рецолла, представили первую успешную симуляцию формирования гравастаров. Эти гипотетические космические объекты, как полагают исследователи, могут являться аналогами черных дыр и предложить новое объяснение для некоторых астрофизических явлений.

Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Physical Review D Letters, как передает РБК-Украина.

Что такое гравастар и его отличие от черной дыры

Концепция гравастара, или гравитационного вакуумного конденсата звезды, была предложена в 2001 году как один из возможных финальных этапов эволюции массивных звезд. Внешне гравастар схож с черной дырой: он обладает аналогичной огромной массой и высокой степенью компактности, однако лишен ключевых проблемных характеристик черных дыр.

Основные отличия гравастара:

• Отсутствие сингулярности: Вместо сжатия звездной массы до бесконечно малой точки, гравастар имеет стабильную внутреннюю структуру.
• Отсутствие горизонта событий: Объект не обладает областью, из которой ничто, даже свет, не может вырваться.
• Состав: Гравастар состоит из сверхтонкой коры обычной материи, а его внутреннее пространство заполнено темной энергией.

Именно наличие темной энергии, по мнению исследователей, предотвращает полное сжатие звезды в черную дыру. Эта энергия создает противодействующее давление, которое уравновешивает гравитацию и останавливает коллапс. Благодаря этому, законы общей теории относительности остаются применимы внутри объекта без математических противоречий.

Изображение: Даниэль Джампольски и Лучано Реццолла, Университет Гете

Механизм формирования гравастаров

До сих пор главной сложностью в теории гравастаров было отсутствие понимания механизма их образования из космической материи. Немецким физикам впервые удалось разработать такую модель.

Согласно исследованию, в специфических условиях гравитационное сжатие сферического облака материи инициирует процесс, при котором высвобождается темная энергия. Это высвобождение вызывает мощную внутреннюю вспышку, которую авторы сравнивают с «мини-большим взрывом». Эта вспышка останавливает дальнейшее сжатие до формирования горизонта событий.

Ученые подчеркивают, что гравастары представляют собой экзотический, но дополнительный сценарий гибели звезд, а не полную замену черным дырам. На данный момент черные дыры остаются наиболее простым и общепринятым объяснением космического коллапса. Созданная модель является теоретической и требует идеально определенных начальных условий. Физики призывают научное сообщество к открытости в отношении малоизученных явлений, поскольку история науки знает примеры, когда ранее экзотические теории становились общепринятыми.