科學(xué)家稱新宇宙可能在垂死恒星內(nèi)部形成

垂死恒星內(nèi)部或能誕生新宇宙？

當(dāng)大質(zhì)量恒星走向終結(jié)，一場(chǎng)微型宇宙的創(chuàng)生正在悄然發(fā)生

一個(gè)膨脹的微型宇宙可以抵消恒星的坍縮物質(zhì)，從而形成穩(wěn)定的引力星。來源：丹尼爾揚(yáng)波爾斯基與盧西亞諾雷佐拉，法蘭克福大學(xué)

一項(xiàng)新研究表明，大質(zhì)量恒星的坍縮可能會(huì)引發(fā)一個(gè)微小膨脹宇宙的誕生，而非形成黑洞。由此產(chǎn)生的天體被稱為引力星，它將避免使黑洞如此令人困惑的奇點(diǎn)和事件視界。

大質(zhì)量恒星通過其核心的核聚變產(chǎn)生光和熱。這個(gè)過程產(chǎn)生向外的壓力，平衡了向內(nèi)的引力。但當(dāng)一顆質(zhì)量極大的恒星耗盡燃料時(shí)，這種支撐就會(huì)消失。引力開始主導(dǎo)，導(dǎo)致恒星向內(nèi)坍縮，直到達(dá)到物理學(xué)家所說的奇點(diǎn)——一個(gè)物質(zhì)被壓縮到極端狀態(tài)的點(diǎn)。

盡管黑洞被廣泛認(rèn)為是這種坍縮的最終結(jié)果，但它們引發(fā)了一些深刻的問題。數(shù)十億個(gè)太陽的質(zhì)量怎么能被壓縮到一個(gè)點(diǎn)上呢？時(shí)空怎么會(huì)在奇點(diǎn)處變得無限彎曲呢？在那個(gè)階段，已知的物理定律不再提供可靠的答案，因此無法預(yù)測(cè)接下來會(huì)發(fā)生什么。黑洞還會(huì)隱藏其事件視界之外的一切，這意味著物質(zhì)、能量甚至光一旦越過這個(gè)邊界就無法再被觀測(cè)到。

引力星：黑洞的替代者？

由于這些挑戰(zhàn)，一些科學(xué)家探索了黑洞實(shí)際上可能是其他類型天體的可能性。一種被提出的替代理論是引力真空星（gravastar，即gravitational vacuum star的縮寫）。這些假設(shè)的超致密天體由于其強(qiáng)大的引力，幾乎不可能被觀測(cè)到。

與黑洞不同，引力星的外層會(huì)包含普通物質(zhì)，而其內(nèi)部則充滿暗能量。這種神秘的能量形式會(huì)產(chǎn)生向外的壓力，對(duì)抗引力坍縮。因此，引力星可以保持幾乎與黑洞一樣的質(zhì)量和致密性，卻既不包含奇點(diǎn)也不包含事件視界。

雖然引力星作為一種理論上的可能性長期以來一直引起人們的興趣，但有一個(gè)主要問題仍未得到解答：它們究竟如何形成？

愛因斯坦方程與微型宇宙的誕生

理論物理學(xué)家丹尼爾揚(yáng)波爾斯基和盧西亞諾雷佐拉教授已提出了他們所說的首個(gè)針對(duì)阿爾伯特愛因斯坦廣義相對(duì)論方程的動(dòng)態(tài)解，該解解釋了坍縮恒星如何可能成為引力星。

他們的研究表明，在大質(zhì)量恒星坍縮過程中，坍縮物質(zhì)內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)微型宇宙。研究人員稱，這一過程類似于誕生我們宇宙的大爆炸。正如暗能量被認(rèn)為驅(qū)動(dòng)著我們宇宙的膨脹一樣，它也會(huì)推動(dòng)這個(gè)新形成的微型宇宙的增長。

隨著微型宇宙膨脹，它向外推擠以對(duì)抗恒星向內(nèi)的引力坍縮。這種相反的力可能在黑洞形成前阻止坍縮。最終，膨脹的微型宇宙和坍縮的恒星物質(zhì)之間形成了一種平衡。這種平衡造就了穩(wěn)定的引力星。

研究人員表示，這一解決方案首次解釋了科學(xué)家們爭論了約25年的一個(gè)問題：引力星可能如何從普通物質(zhì)的坍縮中形成。

極端物理學(xué)的新可能

丹尼爾揚(yáng)波爾斯基在盧西亞諾雷佐拉的指導(dǎo)下完成碩士論文時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)解決方案，他解釋道：當(dāng)恒星已經(jīng)坍縮到幾乎成為黑洞的程度時(shí)，新生宇宙的大爆炸就可能發(fā)生。

物質(zhì)在這種極端壓縮狀態(tài)下的行為仍未被充分理解，這使得新物理效應(yīng)可能出現(xiàn)的可能性依然存在。正如Jampolski所指出的：更容易想象的是，大爆炸只發(fā)生在非常晚的階段，那時(shí)物質(zhì)已經(jīng)被壓縮到極端程度，從而產(chǎn)生新的效應(yīng)。

歌德大學(xué)理論天體物理學(xué)教授雷佐拉強(qiáng)調(diào)，探索替代方案并不意味著否定黑洞。他補(bǔ)充道：尋找黑洞的替代方案不應(yīng)被視為對(duì)黑洞的懷疑，黑洞仍是引力坍縮命運(yùn)最自然、最簡單的解決方案。然而，作為普通科學(xué)家，尤其是理論物理學(xué)家，對(duì)未知保持無偏見的態(tài)度至關(guān)重要，因此既要探索公認(rèn)的觀點(diǎn)，也要探索更奇特的解釋。歷史告訴我們，后者成為前者的情況并不少見。

參考文獻(xiàn)10.1103c6lwnx7k

相關(guān)知識(shí)

垂死恒星指恒星生命末期的狀態(tài)，此時(shí)其核心核聚變?nèi)剂希ㄈ鐨洹⒑ぃ┗竞谋M，無法維持穩(wěn)定能量輸出。根據(jù)質(zhì)量不同，結(jié)局各異：小質(zhì)量恒星會(huì)膨脹為紅巨星后坍縮成白矮星；大質(zhì)量恒星則可能經(jīng)超新星爆發(fā)，最終形成中子星或黑洞，這是恒星演化的最后階段。

BY: Goethe University Frankfurt

FY: AI

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.原文來自： https://scitechdaily.com/scientists-say-a-new-universe-could-form-inside-a-dying-star/

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