大质量恒星一生都在愉快地聚变原子、辐射能量,直到燃料耗尽,引力提醒它们谁才是老大。教科书式的结局是黑洞——一个密度极大、连物理定律都认输的奇点。但一项新的理论解提出了更宏大的结局:恒星可能坍缩成引力星,一种宇宙套娃,内部包含一个不断膨胀的迷你宇宙。
引力星是假想的超致密天体,模仿黑洞的引力质量,但跳过了奇点和事件视界。相反,它们内部充满暗能量,向外推挤,阻止完全坍缩。理论物理学家丹尼尔·扬波尔斯基和歌德大学法兰克福分校的卢西亚诺·雷佐拉教授现在提出了爱因斯坦广义相对论方程的第一个动态解,展示了坍缩恒星如何产生引力星。
根据他们的研究,大质量恒星的坍缩可能触发坍缩物质内部诞生一个微型宇宙——类似于我们自己的大爆炸。随着这个迷你宇宙膨胀,其暗能量向外推,在黑洞形成前阻止坍缩。结果是一个稳定的引力星。丹尼尔·扬波尔斯基在他的硕士论文中开发了这个解,他解释道:“新兴宇宙的大爆炸可以在恒星已经坍缩到几乎成为黑洞时展开。”
研究人员表示,他们的解回答了一个科学家们争论了大约25年的问题:引力星如何从普通物质中产生。雷佐拉强调,探索替代方案并不意味着拒绝黑洞。“黑洞仍然是最自然、最简单的解,”他说,“作为科学家,保持对未知事物的无偏见态度至关重要。”他指出,历史往往会把异端变成正统。