Un nuevo tipo de estrella se informa en un estudio del investigador postdoctoral del SISSA Raúl Carballo-Rubio. En un artículo publicado recientemente en Cartas de revisión física , Carballo-Rubio describe un modelo matemático novedoso que combina la relatividad general con el efecto repulsivo de la polarización cuántica del vacío. El resultado es una descripción de una configuración ultracompacta de estrellas que los científicos creían anteriormente que no existían en equilibrio.

"Como consecuencia de las fuerzas atractivas y repulsivas en juego, una estrella masiva puede convertirse en una estrella de neutrones, o convertirse en un agujero negro ", dice Carballo-Rubio. En las estrellas de neutrones, El equilibrio estelar es el resultado del equilibrio entre la gravedad, una fuerza atractiva, y una fuerza repulsiva mecánica cuántica llamada presión de degeneración. "Pero si la masa de la estrella supera un cierto umbral, aproximadamente tres veces la masa solar, el equilibrio se rompería y la estrella colapsaría debido al tirón abrumador de la fuerza gravitacional ".

En el estudio, Carballo-Rubio investigó la posibilidad de que las fuerzas mecánicas cuánticas adicionales que se espera estén presentes en la naturaleza permitan nuevas configuraciones de equilibrio para las estrellas por encima de este umbral. La fuerza adicional es una manifestación del efecto de polarización del vacío cuántico, que es una consecuencia robusta de mezclar la gravedad y la mecánica cuántica en un marco semiclásico. "La novedad de este análisis es que, por primera vez, todos estos ingredientes se han ensamblado en un modelo completamente consistente. Es más, se ha demostrado que existen nuevas configuraciones estelares, y que estos pueden describirse de una manera sorprendentemente simple ".

Todavía hay varios temas importantes que quedan por estudiar, incluyendo las aplicaciones de observación de estos resultados. "Aún no está claro si estas configuraciones se pueden realizar dinámicamente en escenarios astrofísicos, o cuánto durarían si este fuera el caso ". Desde una perspectiva de observación, estas "estrellas relativistas semiclásicas" serían muy similares a los agujeros negros. Sin embargo, incluso diferencias mínimas serían perceptibles en la próxima generación de observatorios de ondas gravitacionales:"Si hay estrellas muy densas y ultracompactas en el Universo, similar a los agujeros negros pero sin horizontes, debería ser posible detectarlos en las próximas décadas ".