Un nuovo tipo di star è riportato in uno studio del ricercatore postdottorato della SISSA Raúl Carballo-Rubio. In un articolo recentemente pubblicato su Lettere di revisione fisica , Carballo-Rubio descrive un nuovo modello matematico che combina la relatività generale con l'effetto repulsivo della polarizzazione del vuoto quantistico. Il risultato è una descrizione di una configurazione ultracompatta di stelle che gli scienziati in precedenza ritenevano non esistessero in equilibrio.

"Come conseguenza delle forze attrattive e repulsive in gioco, una stella massiccia può diventare una stella di neutroni, o trasformarsi in un buco nero" dice Carballo-Rubio. Nelle stelle di neutroni, l'equilibrio stellare è il risultato dell'equilibrio tra gravità, una forza attrattiva, e una forza repulsiva quantomeccanica chiamata pressione di degenerazione. "Ma se la massa della stella supera una certa soglia, circa tre volte la massa solare, l'equilibrio verrebbe rotto e la stella collasserebbe a causa della travolgente attrazione della forza gravitazionale."

Nello studio, Carballo-Rubio ha studiato la possibilità che ulteriori forze quantomeccaniche previste in natura consentano nuove configurazioni di equilibrio per le stelle al di sopra di questa soglia. La forza aggiuntiva è una manifestazione dell'effetto di polarizzazione del vuoto quantistico, che è una robusta conseguenza della combinazione di gravità e meccanica quantistica in un quadro semiclassico. "La novità in questa analisi è che, per la prima volta, tutti questi ingredienti sono stati assemblati in un modello completamente coerente. Inoltre, è stato dimostrato che esistono nuove configurazioni stellari, e che questi possono essere descritti in un modo sorprendentemente semplice."

Ci sono ancora diverse questioni importanti che restano da studiare, comprese le applicazioni osservative di questi risultati. "Non è ancora chiaro se queste configurazioni possano essere realizzate dinamicamente in scenari astrofisici, o quanto tempo dureranno se questo è il caso." Da un punto di vista osservativo, queste "stelle relativistiche semiclassiche" sarebbero molto simili ai buchi neri. Però, differenze anche minime sarebbero percepibili nella prossima generazione di osservatori di onde gravitazionali:"Se ci sono stelle molto dense e ultracompatte nell'Universo, simili a buchi neri ma senza orizzonti, dovrebbe essere possibile rilevarli nei prossimi decenni".