Гравастары: альтернатива чёрным дырам из тёмной энергии

Физики из Франкфуртского университета имени Гёте представили теоретическое обоснование существования гравастаров — объектов, которые могут быть альтернативой чёрным дырам. Результаты исследования опубликованы в журнале Universe Today.

Гравастар представляет собой ультракомпактную звезду, внешние слои которой состоят из обычной барионной материи, а ядро заполнено тёмной энергией. Из-за огромной массы он, как и чёрная дыра, не выпускает свет, оставаясь невидимым для наблюдателя. Авторы работы отмечают, что регулярные чёрные дыры и имитаторы без горизонта событий предлагают математически последовательные альтернативы для решения проблем, создаваемых стандартными чёрными дырами. При этом механизм формирования этих альтернативных объектов до сих пор во многом неясен и представляет собой серьёзную проблему, поскольку понимание их динамического образования — первый шаг к оценке их существования.

Согласно публикации, в предложенной модели при гравитационном коллапсе звезды внутри неё создаётся микровселенная, процесс рождения которой напоминает Большой взрыв. Расширение этой системы обеспечивается тёмной энергией, которая создаёт давление, противодействующее гравитации. Это позволяет избежать образования сингулярности — точки с бесконечной плотностью, где законы общей теории относительности перестают работать.

Даниэль Ямпольский, ведущий автор исследования из Франкфуртского университета имени Гёте, пояснил, что Большой взрыв возникающей вселенной может развернуться, когда звезда уже коллапсировала почти до состояния чёрной дыры. Проще представить, что Большой взрыв происходит только на очень поздней стадии, когда материя уже сжата до крайней степени, что порождает новые эффекты.

Профессор теоретической физики Лучано Реццолла добавил, что поиск альтернатив не означает скептицизма в отношении чёрных дыр, которые остаются самым естественным объяснением финала жизни звёзд. Однако он подчеркнул важность изучения экзотических интерпретаций для понимания неизвестных аспектов космоса. Вместе с тем учёные признают наличие проблем в текущей версии теории. Для существования такой модели требуются идеальные условия, при которых материя распределена абсолютно равномерно. Кроме того, остаётся открытым вопрос стабильности: любое внешнее воздействие — например, случайный фотон — может привести к немедленному превращению гравастара в стандартную чёрную дыру с сингулярностью. В таком случае гравастар может оказаться лишь мгновенным промежуточным этапом в процессе формирования чёрной дыры.

Тем не менее, сама идея гравастаров открывает новые направления в изучении природы гравитационного коллапса и роли тёмной энергии в эволюции космических объектов. Если существование таких объектов будет подтверждено наблюдениями, это может кардинально изменить представления о финальных стадиях жизни звёзд и структуре пространства-времени. Однако пока гравастары остаются теоретической конструкцией, требующей дальнейшей проверки и развития.