Ons universum kan worden bewoond door extreem exotische objecten - de zogenaamde "zwarte sterren", die geen licht uitstralen, maar zwaartekrachtgolven, in het centrum waarvan absolute leegte heerst, zegt de astrofysicus in een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.
“Dit is de eerste beschrijving van hoe de afstotende kracht die wordt opgewekt door de kwantumpolarisatie van het vacuüm, een soort stabiele toestand kan creëren in een enorm object. Als zulke 'hemellichten' in de natuur bestaan, zullen ze nog exotischer en compacter zijn dan neutronensterren, maar ze zullen geen zwarte gaten worden”, zegt Grant Tremblay, een astrofysicus aan Harvard, geciteerd door Gizmodo.
Tegenwoordig geloven wetenschappers dat het vacuüm, in tegenstelling tot onze algemene opvattingen, niet de belichaming is van absolute leegte en slechts een lege ruimte. Het vertegenwoordigt, in overeenstemming met de wetten van de kwantumfysica, een constant geagiteerde "zee" van een oneindig aantal constant geboren en zelfvernietigende paren van virtuele deeltjes en antideeltjes. Hun interactie zou volgens natuurkundigen op een speciale manier het gedrag van atomen en licht moeten beïnvloeden.
Deze kwantum "zee" zou bijvoorbeeld een speciaal effect moeten hebben op de polarisatie van licht in de aanwezigheid van sterke magnetische velden, waardoor het splitst en polariseert op dezelfde manier als licht zich gedraagt in sommige kristallen, waardoor het in twee bundels splitst. Wetenschappers praten al sinds de jaren dertig van de vorige eeuw over het bestaan van een dergelijk effect, maar hebben het tot nu toe niet kunnen vastleggen.
Dit kwantumeffect zou volgens Raul Caballo-Rubio, een astrofysicus aan de Universiteit van Kaapstad (Zuid-Afrika), enkele van de meest ongewone objecten in het universum kunnen voortbrengen. Ze hebben bijna dezelfde dichtheid als zwarte gaten, maar tegelijkertijd hebben ze geen waarnemingshorizon en zijn ze geen singulariteiten en kunnen ze er in principe niet in veranderen.
Zoals de theoreticus uitlegt, zullen virtuele deeltjes die in een vacuüm worden geboren, onder bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld bij ultrahoge drukken en temperaturen in de ingewanden van stervende "gewone" sterren, sterk polariseren en elkaar afstoten. Als resultaat zal in het centrale deel van dergelijke armaturen een ongebruikelijke "onsamendrukbare" structuur verschijnen, gevuld met een leegte, die de ineenstorting door de zwaartekracht zal voorkomen.
Volgens Caballo-Rubio is deze "bol van leegte" sterk genoeg om te voorkomen dat de ster in een zwart gat verandert, terwijl deze wordt samengedrukt tot een vergelijkbare dichtheid en grootte. Dit object zal geen licht en andere vormen van straling uitzenden, met uitzondering van zwaartekrachtgolven, die dergelijke "zwarte sterren" zullen genereren tijdens naderingen van andere armaturen en andere compacte structuren.
Of dergelijke exotische "sterren" in werkelijkheid bestaan, en hoe ze precies worden geboren, is nog steeds een punt van discussie onder wetenschappers. Aan de andere kant merkt Caballo-Rubio op dat de "zwarte sterren" in hun structuurprincipes sterk lijken op een ander type gedegenereerde objecten - neutronensterren.
Promotie video:
Volgens hem wordt het licht in beide gevallen voor volledige instorting behoed door kwantumverschijnselen - de druk van een gedegenereerd elektronengas in het geval van neutronensterren, en de kwantumpolarisatie van het vacuüm in het geval van hun 'zwarte neven'. Daarom, zoals hij gelooft, kunnen de objecten die ze hebben ontdekt niet alleen in theorie bestaan, maar ook in werkelijkheid.
