大質量恆星透過核融合產生光和熱,這個過程從其核心釋放出大量能量。然而,最終,最大的恆星耗盡了燃料。當這種情況發生時,輻射產生的向外壓力不足以抵抗重力。恆星在自身重量的作用下開始塌縮,直到理論上它的所有質量都被壓縮成一個被稱為奇點的點。
儘管黑洞被物理學家廣泛接受,但它們仍然提出了深刻的問題。數十億個太陽的質量如何被壓縮成一個無窮小的點?時空如何在奇點處變得無限彎曲?
在這個極限下,已知的物理定律不再提供可靠的答案。科學家無法準確描述在這些條件下會發生什麼。黑洞也帶來了另一個挑戰,因為它們掩蓋了事件視界之外的一切。任何跨越這個邊界的物質、輻射或訊息,包括光本身,都無法再被觀察到。
Gravastars 和暗能量的作用
由於這些未解決的問題,一些研究人員探索了一種可能性,即至少某些被識別為黑洞的物體可能是其他東西。提出的替代方案是一種被稱為「重力星」的超密集物體。
重力星的密度和質量幾乎與黑洞一樣,並且由於其強大的引力而很難被探測到。然而,與黑洞不同的是,它們沒有奇點或事件視界。相反,在普通物質的外層之下,它們將充滿暗能量。這種神秘的能量形式產生了一種向外的壓力,可以抵抗重力並防止徹底崩潰。
對許多物理學家來說,引力星提供了一個有吸引力的選擇,因為它們避免了一些與黑洞相關的概念問題。然而,一個核心問題幾十年來一直沒有得到解答:重力星是如何形成的?
新的解決方案表明迷你宇宙的形式
理論物理學家 Daniel Jampolski 和 Luciano Rezzolla 教授提出了他們所描述的阿爾伯特愛因斯坦廣義相對論方程式的第一個動力學解,該方程式解釋了坍縮恆星如何形成引力星。
根據他們的研究,大質量恆星的塌縮可能導致塌縮物質內微型宇宙的誕生。這個新形成的宇宙與創造我們宇宙的大爆炸沒有太大不同。就像在我們的宇宙中一樣,暗能量將推動其膨脹。
當小宇宙膨脹時,它會抵抗向內的引力而向外推。這種相反的力可以在黑洞形成之前阻止坍縮。結果是墜落的恆星物質和膨脹的內部宇宙之間達到穩定的平衡。這種平衡創造了一個格拉瓦星。
研究人員表示,他們的解決方案為科學家們爭論了大約 25 年的問題提供了第一個解釋:重力星是如何從普通物質的崩塌中形成的。
新物理學的空間
丹尼爾·詹波爾斯基(Daniel Jampolski)在盧西亞諾·雷佐拉(Luciano Rezzolla)的指導下在其碩士論文中提出了這個解決方案,他解釋說:“燃燒宇宙的大爆炸可能會在恆星已經塌縮成幾乎黑洞之後出現。”
人們對壓縮到異常密度的物質的行為仍然知之甚少,這為新物理現象的出現提供了可能性。正如詹波爾斯基指出的那樣:“更容易說,大爆炸發生在非常晚的階段,此時物質已經被壓縮到極端程度,從而產生新的效應。”
歌德大學理論天文物理學教授雷佐拉強調,探索替代方案並不意味著拒絕黑洞。 「尋找黑洞的替代品不應暗示對黑洞的懷疑,黑洞仍然是解決引力塌縮命運的最自然、最簡單的解決方案。然而,作為一般科學家,特別是理論物理學家,必須對我們不知道的事物保持公正的看法,因此必須檢查公認的解釋和非歷史技術。將第二個解釋作為第一個解釋是不尋常的」。










