Чёрная звезда (полуклассическая гравитация)

Чёрная звезда́ — гипотетический космический объект, теоретическая модель которого является альтернативой модели чёрной дыры в общей теории относительности. Модель чёрной звезды разработана в полуклассической теории гравитации. Подобные объекты должны существовать и в системе, описываемой уравнениями Эйнштейна-Максвелла — Дирака, которая является предельным случаем (супер)классической квантовой электродинамики, и в системе, описываемой уравнением Эйнштейна — Янга — Миллса — Дирака, которая является предельным случаем (супер)классической стандартной модели.

В чёрной звезде отсутствует горизонт событий, и она может представлять собой переходную стадию между коллапсирующей звездой и сингулярностью, но может и не являться таковой. Чёрная звезда образуется, когда материя звезды сжимается со скоростью, существенно меньшей скорости свободного падения гипотетической частицы к центру своей звезды, при этом квантовые процессы создают поляризацию вакуума, которая, в свою очередь, порождает вырожденный газ, препятствуя пространству-времени (и частицам внутри него) занимать одно и то же место в одно и то же время. Выделяющаяся при этом энергия теоретически не ограничена, и если процесс пойдёт достаточно быстро, он может остановить возникновение сингулярности из коллапсирующей звезды: постоянное сокращение скорости коллапса ведёт к росту его продолжительности до бесконечности, или асимптотическому приближению к радиусу меньше нуля.

Чёрная звезда с радиусом, несколько большим, чем предсказано горизонтом событий для чёрной дыры такой же массы, будет очень тёмной, потому что почти всё её излучение будет «втянуто» звездой обратно, и весьма сильным будет гравитационное красное смещение. Чёрная звезда появится почти так же, как чёрная дыра. Она будет испускать излучение Хокинга, в качестве виртуальных частиц, образующихся в её окрестностях, поскольку некоторые частицы могут покинуть её окрестности, а другие остаются «в ловушке». Кроме того, это создаст тепловое планковское излучение, которое будет напоминать излучение Хокинга от чёрной дыры того же размера.

Внутренность чёрной звезды будет представлять собой странное состояние пространства-времени. Температура чёрной звезды возрастает от поверхности к центру.

См. также

• Гравитационная сингулярность
• Излучение Хокинга
• Стандартная модель

Литература

• Carlos Barceló, Stefano Liberati, Sebastiano Sonego and Matt Visser, Scientific American (October 2009) Black Stars, Not Black Holes
• Visser, Matt; Barcelo, Carlos; Liberati, Stefano; Sonego, Sebastiano (2009) [arxiv.org/abs/0902.0346 «Small, dark, and heavy: But is it a black hole?»], , arXiv:0902.0346

Отрывок, характеризующий Чёрная звезда (полуклассическая гравитация)

Опять тело Наташи заколебалось от рыданий.
– Ну узнает он, ну брат твой, жених!
– У меня нет жениха, я отказала, – прокричала Наташа.
– Всё равно, – продолжала Марья Дмитриевна. – Ну они узнают, что ж они так оставят? Ведь он, отец твой, я его знаю, ведь он, если его на дуэль вызовет, хорошо это будет? А?
– Ах, оставьте меня, зачем вы всему помешали! Зачем? зачем? кто вас просил? – кричала Наташа, приподнявшись на диване и злобно глядя на Марью Дмитриевну.
– Да чего ж ты хотела? – вскрикнула опять горячась Марья Дмитриевна, – что ж тебя запирали что ль? Ну кто ж ему мешал в дом ездить? Зачем же тебя, как цыганку какую, увозить?… Ну увез бы он тебя, что ж ты думаешь, его бы не нашли? Твой отец, или брат, или жених. А он мерзавец, негодяй, вот что!
– Он лучше всех вас, – вскрикнула Наташа, приподнимаясь. – Если бы вы не мешали… Ах, Боже мой, что это, что это! Соня, за что? Уйдите!… – И она зарыдала с таким отчаянием, с каким оплакивают люди только такое горе, которого они чувствуют сами себя причиной. Марья Дмитриевна начала было опять говорить; но Наташа закричала: – Уйдите, уйдите, вы все меня ненавидите, презираете. – И опять бросилась на диван.
Марья Дмитриевна продолжала еще несколько времени усовещивать Наташу и внушать ей, что всё это надо скрыть от графа, что никто не узнает ничего, ежели только Наташа возьмет на себя всё забыть и не показывать ни перед кем вида, что что нибудь случилось. Наташа не отвечала. Она и не рыдала больше, но с ней сделались озноб и дрожь. Марья Дмитриевна подложила ей подушку, накрыла ее двумя одеялами и сама принесла ей липового цвета, но Наташа не откликнулась ей. – Ну пускай спит, – сказала Марья Дмитриевна, уходя из комнаты, думая, что она спит. Но Наташа не спала и остановившимися раскрытыми глазами из бледного лица прямо смотрела перед собою. Всю эту ночь Наташа не спала, и не плакала, и не говорила с Соней, несколько раз встававшей и подходившей к ней.
На другой день к завтраку, как и обещал граф Илья Андреич, он приехал из Подмосковной. Он был очень весел: дело с покупщиком ладилось и ничто уже не задерживало его теперь в Москве и в разлуке с графиней, по которой он соскучился. Марья Дмитриевна встретила его и объявила ему, что Наташа сделалась очень нездорова вчера, что посылали за доктором, но что теперь ей лучше. Наташа в это утро не выходила из своей комнаты. С поджатыми растрескавшимися губами, сухими остановившимися глазами, она сидела у окна и беспокойно вглядывалась в проезжающих по улице и торопливо оглядывалась на входивших в комнату. Она очевидно ждала известий об нем, ждала, что он сам приедет или напишет ей.
Когда граф взошел к ней, она беспокойно оборотилась на звук его мужских шагов, и лицо ее приняло прежнее холодное и даже злое выражение. Она даже не поднялась на встречу ему.
– Что с тобой, мой ангел, больна? – спросил граф. Наташа помолчала.
– Да, больна, – отвечала она.
На беспокойные расспросы графа о том, почему она такая убитая и не случилось ли чего нибудь с женихом, она уверяла его, что ничего, и просила его не беспокоиться. Марья Дмитриевна подтвердила графу уверения Наташи, что ничего не случилось. Граф, судя по мнимой болезни, по расстройству дочери, по сконфуженным лицам Сони и Марьи Дмитриевны, ясно видел, что в его отсутствие должно было что нибудь случиться: но ему так страшно было думать, что что нибудь постыдное случилось с его любимою дочерью, он так любил свое веселое спокойствие, что он избегал расспросов и всё старался уверить себя, что ничего особенного не было и только тужил о том, что по случаю ее нездоровья откладывался их отъезд в деревню.