新论文试图展示“引力真空星”如何在不违背相对论的前提下模仿黑洞。
理论上，黑洞源自阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论（将引力视为时空的扭曲）的原理，但爱因斯坦本人却对黑洞持怀疑态度，称其奇点“给理论带来了太多任意性，实际上使理论本身的定律失效。”
多亏了事件视界望远镜，我们现在知道黑洞确实存在，但最近发表在《物理评论D》上的一项新研究认为，爱因斯坦的怀疑或许不无道理。在这篇论文中，理论物理学家认真探讨了引力真空凝聚星——简称引力真空星——的可能性。这是一种超致密星体，拥有一层普通物质的薄壳，内部则充满暗能量。因此，引力真空星外表看似黑洞，却不会形成奇点或事件视界。这也意味着广义相对论的规律不会失效。
“引力真空星有一个方面至今尚未被触及，主要是因为其带来的巨大挑战，那就是它们如何从一般的球形物质分布中诞生，”论文合著者、德国歌德大学的丹尼尔·扬波尔斯基和卢恰诺·雷佐拉写道。“我们在此首次提出一个模型，描述在球形物质云发生引力坍缩后，静态引力真空星的形成过程。”
黑洞的传说
在天体物理学中，奇点指濒死恒星在自身质量作用下坍缩后留下的一个单一的点。爱因斯坦对黑洞的质疑正源于奇点，因为这位传奇科学家对时空持有非常数学化的看法。一颗质量可能高达数十亿倍太阳的恒星，竟能浓缩到一个微小的点上，并无限地弯曲时空，这在他看来是“理论难以想象的不幸”。
于是引力真空星登场了。这种黑洞替代方案的概念于2001年首次提出，作为“完全引力坍缩的一种新终点”。引力真空星的质量和致密程度几乎与黑洞相当，但没有奇点或事件视界。其保持稳定的关键是暗能量所施加的向外压力，而暗能量是一种假想的力，被认为驱动着宇宙的膨胀。
让引力真空星成立
尽管这听起来很理想，但物理学家此前尚未真正弄清引力真空星在现实中如何形成。这篇最新论文声称找到了一个解决方案，不仅与广义相对论的规则良好契合，也符合描述黑洞附近环境的公认天体物理学原理。
根据关于该研究的新闻稿，这一解决方案一个引人入胜的推论是，引力真空星的坍缩可能触发一场爆炸，“与我们的宇宙从中诞生的大爆炸并无太大不同”。随着暗能量推动这个新的“迷你宇宙”膨胀，它抵消了引力，在黑洞开始形成之前阻止了恒星的坍缩。
一种选项，而非否定
话虽如此，正如研究团队在论文中所指出的，这类过程需要理想且精细调节的条件，才能按研究人员的预测展开。在我们真正在宇宙中观测到非常类似的现象之前，该模型仅停留在理论层面。同样值得注意的是，引力真空星未必是黑洞的替代品，正如雷佐拉指出的，黑洞仍然是“关于引力坍缩最终命运最自然、最简单的解”。相反，它提出了一种额外的可能情境：濒死恒星除了变成中子星或黑洞，还可能变成别的什么。
关于引力坍缩所涉及的极端条件，我们仍有太多不了解之处，因此明智的做法是“对我们所不知道的保持一种不偏不倚的态度，从而既探索公认的智慧，也探索更异乎寻常的解释”，雷佐拉补充道。“历史告诉我们，后者变成前者的现象并不罕见。”
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