Populära Inlägg

Redaktionen - 2019

En ny typ av stjärna

Anonim

En ny typ av stjärna kommer upp från en studie av SISSAs postdoktorforskare Raúl Carballo-Rubio. I en undersökning som nyligen publicerades i Physical Review Letters har Carballo-Rubio utvecklat en ny matematisk modell som kombinerar generell relativitet med den repulsiva effekten av kvantvakuumpolarisation. Inkluderingen av denna repulsiva kraft gör det möjligt att beskriva ultrakompakta konfigurationer av stjärnor, vilka tidigare anses av forskare att inte existera i jämvikt.

annons


"Som en följd av de attraktiva och repulsiva krafterna i spel kan en massiv stjärna antingen bli en neutronstjärna eller bli ett svart hål", säger Carballo-Rubio. I neutronstjärnor är stjärnjämvikt resultatet av "kampen" mellan tyngdkraften, som är en attraktiv kraft och en repulsiv kraft som kallas degenerationstryck, av kvantmekaniskt ursprung. "Men om stjärnans massa blir högre än ett visst tröskelvärde, ungefär 3 gånger solmassan, kommer jämvikten att brytas och stjärnan kollapsar på grund av gravitationens överväldigande drag."

I denna studie har forskaren undersökt möjligheten att ytterligare kvantmekaniska krafter som till stor del förväntas vara närvarande i naturen tillåter nya jämviktskonfigurationer för stjärnor över denna tröskel. Den ytterligare kraft som tagits med i beräkningen är en manifestation av effekten känd som "kvantvakuumpolarisation", vilket är en stark följd av att blanda gravitation och kvantmekanik i en halvklassig ram. "Nyheten i denna analys är att för första gången har alla dessa ingredienser sammanställts i en helt konsekvent modell. Dessutom har det visat sig att det finns nya stjärnkonfigurationer och att dessa kan beskrivas i en överraskande enkel sätt."

Det finns fortfarande flera viktiga frågor som fortfarande ska studeras, inklusive observationer av dessa resultat. "Det är ännu inte klart huruvida dessa konfigurationer kan realiseras dynamiskt i astrofysiska scenarier, eller hur länge skulle de vara om så är fallet." Ur ett observationsperspektiv skulle dessa "semiklassiska relativistiska stjärnor" vara mycket lika svarta hål. Men även minsta skillnader skulle vara märkbara i nästa generations gravitationsvågobservatorier: "Om det finns mycket täta och ultrakompakta stjärnor i universum, liknar de svarta hålen men utan horisonter, ska det vara möjligt att upptäcka dem under de kommande årtiondena ."

annons



Story Source:

Material som tillhandahålls av Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati . Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd.


Tidskriftsreferens :

  1. Raúl Carballo-Rubio. Stellar Equilibrium i Semiclassical Gravity . Fysiska granskningsbrev, 2018; 120 (6) DOI: 10, 1103 / PhysRevLett.120.061102