Физики предсказали существование экзотических пустых "черных звезд" - «Космос»

© AP Photo / Jeff RobersonCолнечное затмение в Сент-Луисе. 21 августа 2017

МОСКВА, 19 мар – Новости Дня. 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.

Темная материя может быть источником загадочных "радиосигналов пришельцев""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.

Ученые впервые увидели, как рождается черная дыра

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.

"Хаббл" увидел, как белый карлик разрывает на части гигантскую мега-комету

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.