Tramite lo sviluppo di un nuovo modello matematico basato su uno strano effetto quantico, un gruppo di ricercatori ha teorizzato un nuovo tipo di stella, molto simile ai buchi neri a causa dell’alta compattezza ma prive di orizzonte degli eventi.
La ricerca, pubblicata su Physical Review Letters e realizzata da Raúl Carballo-Rubio della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Italia, parla di una teoria che va a combinare la relatività generale di Einstein con l’effetto repulsivo della polarizzazione del vuoto quantistico.
Secondo Carballo-Rubio “Come conseguenza delle forze attrattive e repulsive in gioco, una stella massiccia può diventare una stella di neutroni, o trasformarsi in un buco nero. Ma se la massa della stella diventa più alta di una certa soglia, circa 3 volte la massa solare, l’equilibrio si spezzerebbe e la stella collasserebbe a causa della travolgente forza della forza gravitazionale”. Responsabili delle nuove configurazioni di equilibrio sarebbero nuove forze meccanico-quantistiche, in particolare quelle relative all’effetto noto come “polarizzazione del vuoto quantico”.
La stella risultante risulta ultracompatta e risulterebbe simile alle cosiddette “stelle relativistiche semiclassiche”, una tipologia di stella teorica che sembra un buco nero ma che si comporta diversamente da quest’ultimo. Rispetto a quest’ultima, però, la nuova stella di Carballo-Rubio risulterebbe priva di orizzonte, caratteristica presente in un’altra stella teorica basata su calcoli della fisica quantistica, la gravastar.
In sostanza, non esisterebbe un confine del “non ritorno” come invece è presente intorno al buco nero, confine oltre il quale nulla può tornare indietro, neanche la luce. Anche a livello osservativo, queste stelle sarebbero uguali ai buchi neri e le differenze potrebbero essere rilevate forse solo con la prossima futura generazione di osservatori per rilevare le onde gravitazionali.
“La novità di questa analisi è che, per la prima volta, tutti questi ingredienti sono stati assemblati insieme in un modello completamente coerente. Inoltre, è stato dimostrato che esistono nuove configurazioni stellari e che possono essere descritti in modo sorprendentemente semplice”, continua ancora Carballo-Rubio.
Fonti e approfondimenti
- A new kind of star (pdf) (IA)
- Phys. Rev. Lett. 120, 061102 (2018) – Stellar Equilibrium in Semiclassical Gravity (DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.061102) (IA)
