结合相对论和量子力学模型中描述的新星

【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】SISSA博士后研究员Raul carrubio - rubio在一项研究中报道了一种新的恒星。在最近发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文中,Carballo-Rubio描述了一种新的数学模型,它将广义相对论与量子真空极化的排斥效应相结合。其结果是描述了一种超紧凑的恒星结构,科学家们此前认为这种结构并不存在于平衡状态。由于具有吸引力和排斥力的作用,一颗巨大的恒星要么变成中子星,要么变成黑洞”。在中子星中恒星平衡是引力与引力之间平衡的结果,是一种被称为简并压的量子力学斥力。

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但是如果恒星的质量高于某个阈值,大约是太阳质量的三倍,那么平衡就会被打破,恒星会因为引力的巨大拉力而坍塌。在这项研究中,carrubio - rubio研究了预期在自然界中存在的额外的量子力学力量,允许在这个阈值之上的恒星新的平衡配置。额外的力是量子真空极化效应的表现,这是混合重力和量子力学在一个半经典框架中产生的一个强有力的结果。这种分析的新奇之处在于,第一次所有这些成分都是在一个完全一致的模型中组装的。此外它已经被证明有新的恒星配置,并且这些可以用一种非常简单的方式来描述。

还有一些重要的问题有待研究,包括这些结果的观察应用。目前还不清楚这些配置是否可以在天体物理场景中动态实现,或者如果是这样的话,它们能持续多久。从观察的角度来看,这些“半物理相对论恒星”与黑洞非常相似。然而即使是微小的差异,在下一代引力波天文台中也可以察觉到:“如果宇宙中有非常密集和超宽的恒星,类似于黑洞,但没有地平线,那么在未来的几十年里,就有可能探测到它们。


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参考:物理评论快报

内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:国际高等研究学院(SISSA)

编译:中子星

审校:博科园

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