Տեսական ֆիզիկոսներն առաջարկել են նոր սցենար, որը կարող է արմատապես փոխել զանգվածեղ աստղերի կյանքի վերջնական փուլերի մասին մեր պատկերացումները։ Ըստ հաշվարկների՝ գրավիտացիոն կոլապսի (սեղմման) ժամանակ աստղի ներսում ընդունակ է ձևավորվել մանրակերտ նոր Տիեզերք, որի ընդարձակումը կանխում է սև խոռոչի առաջացումը։

Աշխատանքը հրապարակվել է Physical Review D ամսագրում։

Գրավիաստղերը՝ սև խոռոչների փոխարեն

Սև խոռոչները համարվում են շատ զանգվածեղ աստղերի կյանքի անխուսափելի արդյունքը։ Երբ միջուկային վառելիքը սպառվում է, գրավիտացիան հաղթում է, և աստղը սեղմվում է անվերջ խտության կետի՝ սինգուլյարության։ Սակայն այդ կետում ժամանակակից ֆիզիկական տեսությունները դադարում են գործել։

Այլընտրանքներից մեկը գրավիաստղերն են (gravastars)։ Այս օբյեկտները արտաքնապես գրեթե չեն տարբերվում սև խոռոչներից. օժտված են նույնպիսի զանգվածով և ստեղծում են անալոգային (նմանատիպ) գրավիտացիոն դաշտ։ Բայց դրանց ներսում սինգուլյարություն չկա։ Դրա փոխարեն այնտեղ մութ էներգիայի բարձր խտությամբ տիրույթ է, որը ստեղծում է լիակատար կոլապսին հակազդող ճնշում։

Մինչ այժմ վարկածի գլխավոր խնդիրն էր մնում այն հարցը, թե ինչպե՞ս հստակորեն կարող են ձևավորվել այդպիսի օբյեկտները։

Նոր դինամիկ սցենար

Դանիել Յամպոլսկին և Լուչանո Ռեցոլան առաջին անգամ լուծել են հարաբերականության ընդհանուր տեսության հավասարումները դինամիկ ռեժիմում և ցույց տվել գրավիաստղի առաջացման իրատեսական մեխանիզմ։

Ըստ նրանց մոդելի՝ սեղմման վերջնական փուլերում մահացող աստղի ներսում կարող է սկսվել Մեծ պայթյունը հիշեցնող գործընթաց։ Ծնվում է նոր մինի-տիեզերք, որը մութ էներգիայի ազդեցության տակ սկսում է ընդարձակվել։ Այս ներքին ընդարձակումը ստեղծում է դեպի դուրս ուղղված ճնշում, ինչը կանգնեցնում է կոլապսը՝ մինչև իրադարձությունների հորիզոնի ձևավորվելը։

«Առաջացող տիեզերքի Մեծ պայթյունը կարող է սկսվել արդեն այն բանից հետո, երբ աստղը գործնականում հասել է սև խոռոչի վիճակի», — նշել է Յամպոլսկին։

Բացահայտման կարևորությունը

Հեղինակներն ընդգծում են, որ իրենց աշխատանքը չի հերքում սև խոռոչների գոյությունը։ Վերջիններս նախկինի պես մնում են գրավիտացիոն կոլապսի ամենապարզ ու բնական բացատրությունը։ Սակայն ծայրահեղ խտությունների դեպքում նյութի վարքագծի մասին ժամանակակից գիտելիքները լիարժեք չեն, ուստի կարևոր է հետազոտել նաև այլընտրանքային սցենարներ։

«Սև խոռոչները նախկինի պես մնում են գրավիտացիոն կոլապսի հետևանքների ամենապարզ և բնական բացատրությունը: Բայց ծայրահեղ խտությունների դեպքում նյութի վարքագծի մասին մեր գիտելիքները մնում են թերի, ուստի գիտնականների համար կարևոր է հետազոտել նաև ավելի էկզոտիկ սցենարներ», — ընդգծել է Ռեցոլան։

Կարճ ասած

Ֆիզիկոսներն առաջին անգամ առաջարկել են գրավիաստղերի՝ սև խոռոչներին նման, բայց առանց սինգուլյարության օբյեկտների ձևավորման դինամիկ մեխանիզմ։ Ըստ մոդելի՝ կոլապսի ենթարկվող աստղի ներսում կարող է ծնվել մինի-տիեզերք, որի ընդարձակումը ստեղծում է լիակատար սեղմումը կանգնեցնող ճնշում։ Հարաբերականության ընդհանուր տեսության հավասարումների այս լուծումը նոր ուղղություն է բացում զանգվածեղ աստղերի էվոլյուցիայի վերջնական փուլերի և Տիեզերքի ամենաէքստրեմալ օբյեկտների բնույթի ուսումնասիրության մեջ։