النجوم المتداخلة المقترحة كحل للنسبية العامة

إذا سألت أحد علماء الفيزياء الفلكية عما لم يتم اكتشافه بعد في الكون، فمن المحتمل أن يعيدوا صياغة دونالد رامسفيلد: إنه مليء بالمجهول المعروف.

إلى جانب المادة والطاقة العادية التي نعرفها ونحبها، يتكون الكون أيضًا من لغزين كبيرين: الطاقة المظلمة والمادة المظلمة. يهدف علماء الفيزياء الفلكية النظرية إلى معالجة هذه الأشياء المجهولة من خلال الحلم الرياضي بأشياء يمكن أن تعالج الفجوات في معرفتنا. وهكذا في البحث نشرت في الجاذبية الكلاسيكية والكمية، يقترح فريق من علماء الفيزياء الفلكية نوعًا غريبًا من الأجسام يسمى “نيستار” كحل للنقطة العمياء في نظرية النسبية العامة لأينشتاين.

يشبه Nestar Gravastar، وهو اختصار لنجم مكثف فراغ الجاذبية. Gravastar هو كائن نظري المقترحة في أوائل 2000s التي تحتوي على مظهر خارجي من مادة فائقة الرقة ونواة مكونة من الطاقة المظلمة.

مثل Gravastar، يعتبر Nestar كائنًا نظريًا متطرفًا، ولكن مع تطور. يقترح الباحثون دانييل جامبولسكي ولوتشيانو ريزولا في عملهما أن نجوم الجرافاستار يمكن أن تكون متداخلة – ومن ثم “النجوم العشائرية” – و”تمتد إلى عدد كبير عشوائيًا من الأصداف”، مما ينتج عنه كائن يقدم “حلًا جديدًا لمعادلات أينشتاين”. “.

وقال جامبولسكي، الباحث في معهد الفيزياء النظرية في فرانكفورت، بجامعة جوته في فرانكفورت أم ماين: “إن النجم يشبه دمية ماتريوشكا”. يطلق. “إن حلنا لمعادلات المجال يسمح بسلسلة كاملة من نجوم Gravastars المتداخلة.”

لقد ابتكر أينشتاين معادلاته منذ أكثر من قرن من الزمان؛ وعلى مدى العقود الفاصلة، أثبتت الاكتشافات التي أجراها باحثون آخرون صحة ذلك. في عام 1916، هو تنبأ بوجود الثقوب السوداء، وفي عام 1971 أ تم التعرف على الثقب الأسود لأول مرة. لكن في مركز الثقب الأسود، تنهار النسبية العامة. في قلب هذه الأجسام، ذات الجاذبية القوية التي لا يستطيع حتى الضوء الهروب منها، تقع نقطة حيث يتباطأ الزمن حتى يتوقف وينضغط الفضاء إلى نقطة ذات كثافة لا نهائية.

أدخل Gravastars: تقريبًا مضغوط مثل الثقوب السوداء، مع قوة جاذبية مماثلة على أسطحها. ومع ذلك، تفتقر نجوم جرافاستار إلى أفق الحدث، مما يعني أنه يمكن للمراقبين الخارجيين تلقي المعلومات منها، كما أن جوهرها لا يحتوي على متفردة. بدلًا من ذلك، تتكون قلوبها (نظريًا مرة أخرى) من الطاقة المظلمة، التي تتعارض مع قوة الجاذبية الهائلة التي تسحب المادة إلى الداخل نحو القلب.

تم العثور على حلول دقيقة لمعادلات أينشتاين للمجال في النظرية النسبية العامة من قبل؛ في الواقع، تم العثور على الأول من قبل كارل شوارزشيلد في نفس العام الذي قدم فيه أينشتاين النظرية. النستار يقدمون حلاً جديدًا للمشكلة القديمة… إن كانوا موجودين بالطبع.

قال ريزولا، عالم الفيزياء الفلكية النظرية في جامعة جوته، في نفس الإصدار: “إنه لأمر رائع أنه حتى بعد مرور 100 عام على تقديم شوارزشيلد حله الأول لمعادلات أينشتاين الميدانية من النظرية النسبية العامة، لا يزال من الممكن إيجاد حلول جديدة”. “إنه يشبه إلى حد ما العثور على عملة ذهبية على طول المسار الذي اكتشفه كثيرون آخرون من قبل.”

وأضاف ريزولا: “لسوء الحظ، مازلنا لا نملك أي فكرة عن كيفية إنشاء مثل هذا النجم”. “ولكن حتى لو لم تكن النجوم موجودة، فإن استكشاف الخصائص الرياضية لهذه الحلول يساعدنا في النهاية على فهم الثقوب السوداء بشكل أفضل.”

أكثر: يمكن أن يكون نجم الثقب الأسود هو الجسم الأكثر ضخامة في الفضاء