Новая гипотеза допустила рождение новых вселенных внутри взорвавшихся звезд

Когда у очень массивной звезды заканчивается термоядерное топливо, внутренняя энергия больше не может сдерживать силу гравитации. Объект коллапсирует под действием собственной массы, сжимаясь, согласно классической теории, в бесконечно плотную точку — сингулярность, скрытую за горизонтом событий.

Однако концепция черных дыр до сих пор бросает вызов науке: законы физики в сингулярности полностью ломаются. По этой причине ученые ищут альтернативные модели, одна из которых — гравастары. Это ультракомпактные гипотетические звезды, заполненные изнутри темной энергией. Она создает мощное давление, стабилизирует массу и предотвращает появление сингулярности и горизонта событий. До сих пор оставалось неясным, как именно подобный объект может сформироваться в реальности.

Физики-теоретики Даниэль Ямпольский и профессор Лучано Реццолла из Франкфуртского университета имени Иоганна Гёте впервые представили динамическое решение полевых уравнений общей теории относительности Эйнштейна, описывающее коллапс звезды в гравастар. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Physical Review D, описывают поразительный сценарий: гравитационное сжатие материи способно запустить рождение мини-вселенной внутри умирающей звезды.

Большой взрыв внутри звезды

Согласно расчетам, когда звезда сжимается почти до состояния черной дыры, экстремально спрессованная материя открывает путь для проявления новых физических эффектов.

В этот критический момент внутри коллапсирующего объекта происходит локальный аналог Большого взрыва, порождающий новую мини-вселенную. Как и в случае с нашим космосом, расширение этой внутренней структуры подстегивается темной энергией. Потоки расширяющейся энергии начинают активно противодействовать колоссальным гравитационным силам.

В результате между расширением молодой мини-вселенной и сжатием внешней оболочки умирающей звезды устанавливается идеальный баланс. Этот динамический компромисс останавливает коллапс до того, как успеет сформироваться черная дыра, что приводит к рождению стабильного гравастара.

Физикам из Франкфурта удалось дать первый математически обоснованный ответ на вопрос, который оставался предметом научных дискуссий последние 25 лет.

Нынешняя Вселенная стала результатом взрывов первичных черных дыр — гипотеза

«Джеймс Уэбб» нашел черную дыру, образовавшуюся раньше своей галактики

Симуляция «спасла» теорию Большого взрыва и объяснила раннее появление галактик

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX