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2026-07-01黑洞裡可能藏著微型宇宙 679 期

Author 作者 編輯部

長期以來,天文學界普遍認為大質量恆星在生命終點耗盡燃料後,會在自身引力下崩塌,將所有質量壓縮進一個物理定律失效的「奇異點」,進而形成黑洞。然而,黑洞那連光都無法逃脫的「事件視界」(event horizon),以及無限大的奇異點,至今仍是物理學家的無解難題。

為了解決這個難題,科學家曾提出一種名為「重力真空星」(gravastar)的超緻密天體作為替代假說。這種天體沒有奇異點與邊界,外殼由普通物質包裹,內部則充滿暗能量,能產生向外的壓力來抵消引力塌縮。但數十年來,科學界始終無法解釋重力真空星究竟是如何形成?

近期,德國法蘭克福歌德大學(Goethe University)的理論物理學家詹波爾斯基(Daniel Jampolski)與雷佐拉(Luciano Rezzolla)打破了這個僵局。他們首度為愛因斯坦的廣義相對論方程式推導出一個動態解。該研究指出,當恆星塌縮到即將變成黑洞的極端臨界點時,塌縮中心的超高密度觸發了全新物理效應,竟在垂死恆星的內部催生出一個微型的宇宙大霹靂(Big Bang)。

隨著這個微型宇宙的膨脹,它會向外推擠,對抗引力向內的拉力。這股相反的力量能在黑洞形成之前阻止塌縮,使塌縮的恆星物質與內部膨脹的宇宙之間,達成了一種穩定的平衡。而這種平衡,便產生了重力真空星。

雷佐拉強調,探索這類奇異的替代方案並非否定黑洞,而是面對未知的科學必經之路。或許,我們過去以為的某些黑洞,它的本質其實是一顆孕育著新生宇宙的神秘星體。

Daniel Jampolski, Luciano Rezzolla (2026). Formation of gravastars. Physical Review D,113(12).