Een nieuw soort ster wordt gerapporteerd in een onderzoek van SISSA postdoctoraal onderzoeker Raúl Carballo-Rubio. In een onlangs gepubliceerd artikel in Fysieke beoordelingsbrieven , Carballo-Rubio beschrijft een nieuw wiskundig model dat de algemene relativiteitstheorie combineert met het afstotende effect van kwantumvacuümpolarisatie. Het resultaat is een beschrijving van een ultracompacte configuratie van sterren waarvan wetenschappers eerder dachten dat ze niet in evenwicht bestonden.

"Als gevolg van de aantrekkende en afstotende krachten die in het spel zijn, een massieve ster kan ofwel een neutronenster worden, of veranderen in een zwart gat", zegt Carballo-Rubio. In neutronensterren, stellair evenwicht is het resultaat van de balans tussen zwaartekracht, een aantrekkingskracht, en een kwantummechanische afstotende kracht die degeneratiedruk wordt genoemd. "Maar als de massa van de ster hoger wordt dan een bepaalde drempel, ongeveer drie keer de zonnemassa, het evenwicht zou worden verbroken en de ster zou instorten als gevolg van de overweldigende aantrekkingskracht van de zwaartekracht."

In de studie, Carballo-Rubio onderzocht de mogelijkheid dat extra kwantummechanische krachten die naar verwachting in de natuur aanwezig zullen zijn, nieuwe evenwichtsconfiguraties voor sterren boven deze drempel mogelijk maken. De extra kracht is een manifestatie van het kwantumvacuümpolarisatie-effect, wat een robuust gevolg is van het mengen van zwaartekracht en kwantummechanica in een semi-klassiek kader. "De nieuwigheid in deze analyse is dat, Voor de eerste keer, al deze ingrediënten zijn geassembleerd in een volledig consistent model. Bovendien, het is aangetoond dat er nieuwe stellaire configuraties bestaan, en dat deze op een verrassend eenvoudige manier kunnen worden beschreven."

Er zijn nog een aantal belangrijke kwesties die nog moeten worden bestudeerd, inclusief de observationele toepassingen van deze resultaten. "Het is nog niet duidelijk of deze configuraties dynamisch kunnen worden gerealiseerd in astrofysische scenario's, of hoe lang zouden ze duren als dit het geval is." Vanuit een observationeel perspectief, deze "semiklassieke relativistische sterren" zouden erg lijken op zwarte gaten. Echter, zelfs minieme verschillen zouden waarneembaar zijn in de volgende generatie observatoria voor zwaartekrachtgolven:"Als er zeer dichte en ultracompacte sterren in het heelal zijn, vergelijkbaar met zwarte gaten, maar zonder horizon, het moet mogelijk zijn om ze de komende decennia op te sporen."