En ny typ av stjärna rapporteras i en studie av SISSA postdoktoralforskare Raúl Carballo-Rubio. I en tidning som nyligen publicerades i Fysiska granskningsbrev , Carballo-Rubio beskriver en ny matematisk modell som kombinerar allmän relativitet med den avstötande effekten av kvantvakuumpolarisering. Resultatet är en beskrivning av en ultrakompakt konfiguration av stjärnor som forskare tidigare trodde inte fanns i jämvikt.

"Som en konsekvens av de attraktiva och frånstötande krafterna som spelar, en massiv stjärna kan antingen bli en neutronstjärna, eller förvandlas till ett svart hål "säger Carballo-Rubio. I neutronstjärnor, stjärnjämvikt är resultatet av balansen mellan tyngdkraften, en attraktiv kraft, och en kvantmekanisk frånstötande kraft som kallas degenerationstryck. "Men om stjärnans massa blir högre än en viss tröskel, ungefär tre gånger solmassan, jämvikten skulle brytas och stjärnan kollapsar på grund av den överväldigande dragningen av gravitationskraften. "

I studien, Carballo-Rubio undersökte möjligheten att ytterligare kvantmekaniska krafter som förväntas finnas i naturen tillåter nya jämviktskonfigurationer för stjärnor över denna tröskel. Den extra kraften är en manifestation av kvantevakuumpolariseringseffekten, vilket är en robust konsekvens av att blanda gravitation och kvantmekanik i ett semiklassiskt ramverk. "Nyheten i denna analys är att, för första gången, alla dessa ingredienser har monterats i en helt konsekvent modell. Dessutom, det har visat sig att det finns nya stjärnkonfigurationer, och att dessa kan beskrivas på ett förvånansvärt enkelt sätt. "

Det finns fortfarande flera viktiga frågor som återstår att studera, inklusive observationsapplikationer av dessa resultat. "Det är ännu inte klart om dessa konfigurationer kan realiseras dynamiskt i astrofysiska scenarier, eller hur länge skulle de hålla om detta är fallet. "Ur ett observationsperspektiv, dessa "halvklassiska relativistiska stjärnor" skulle likna mycket svarta hål. Dock, även små skillnader skulle kunna märkas i nästa generation av gravitationella vågobservatorier:"Om det finns mycket täta och ultrakompakta stjärnor i universum, liknande svarta hål men utan horisonter, det borde vara möjligt att upptäcka dem under de kommande decennierna. "