結合相對論和量子力學模型中描述的新星

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】SISSA博士後研究員Raul carrubio - rubio在一項研究中報道了一種新的恆星。在最近發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的一篇論文中，Carballo-Rubio描述了一種新的數學模型，它將廣義相對論與量子真空極化的排斥效應相結合。其結果是描述了一種超緊湊的恆星結構，科學家們此前認為這種結構並不存在於平衡狀態。由於具有吸引力和排斥力的作用，一顆巨大的恆星要麼變成中子星，要麼變成黑洞」。在中子星中恆星平衡是引力與引力之間平衡的結果，是一種被稱為簡併壓的量子力學斥力。

圖片版權：CC0 Public Domain

但是如果恆星的質量高於某個閾值，大約是太陽質量的三倍，那麼平衡就會被打破，恆星會因為引力的巨大拉力而坍塌。在這項研究中，carrubio - rubio研究了預期在自然界中存在的額外的量子力學力量，允許在這個閾值之上的恆星新的平衡配置。額外的力是量子真空極化效應的表現，這是混合重力和量子力學在一個半經典框架中產生的一個強有力的結果。這種分析的新奇之處在於，第一次所有這些成分都是在一個完全一致的模型中組裝的。此外它已經被證明有新的恆星配置，並且這些可以用一種非常簡單的方式來描述。

還有一些重要的問題有待研究，包括這些結果的觀察應用。目前還不清楚這些配置是否可以在天體物理場景中動態實現，或者如果是這樣的話，它們能持續多久。從觀察的角度來看，這些「半物理相對論恆星」與黑洞非常相似。然而即使是微小的差異，在下一代引力波天文台中也可以察覺到：「如果宇宙中有非常密集和超寬的恆星，類似於黑洞，但沒有地平線，那麼在未來的幾十年里，就有可能探測到它們。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：物理評論快報

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：國際高等研究學院（SISSA）

編譯：中子星

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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