像Matryoshka娃娃一样的明星：gravastars的新理论

黑洞内部仍然是一个科学难题。1916年，德国物理学家卡尔·史瓦西概述了阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论方程的解，其中黑洞的中心由一个所谓的奇点组成，即空间和时间不再存在的点。理论认为，在这里，所有的物理定律，包括爱因斯坦的广义相对论，都不再适用；因果关系原则被搁置了

这对科学来说是一个巨大的麻烦——毕竟，这意味着没有任何信息可以从所谓的视界之外的黑洞中逃脱。这可能是为什么史瓦西的解决方案在理论领域之外没有引起太多关注的原因——也就是说，直到1971年发现了第一个黑洞候选者，然后在2000年代在银河系中心发现了黑洞，最后在2019年由事件视界望远镜合作组织拍摄到了第一张黑洞图像。

2001年，帕维尔·马祖和埃米尔·莫托拉提出了爱因斯坦场方程的不同解决方案，这些方程导致了他们称之为引力凝聚星或引力巨星的物体。与黑洞相反，从理论天体物理学的角度来看，gravastar有几个优点

一方面，它们几乎和黑洞一样紧凑，表面的引力基本上和黑洞一样强，因此在所有实际用途上都类似于黑洞。另一方面，Gravastar没有事件视界，也就是说，没有信息可以从其中发出的边界，并且它们的核心不包含奇点

相反，巨星的中心是由一种奇异的（暗）能量组成的，这种能量对压缩恒星的巨大引力施加负压。gravastar的表面由普通物质的薄片状皮肤表示，其厚度接近于零

法兰克福歌德大学的理论物理学家Daniel Jampolski和Luciano Rezzolla教授现在提出了广义相对论场方程的解，该解描述了一个gravastar在另一个Gravestar内部的存在。他们给这个假想的天体起了个名字“nestar”（来自英语“nested”）。这项研究发表在《经典与量子引力》杂志上

Daniel Jampolski在Luciano Rezzolla的指导下，在其学士论文中发现了这一解决方案，他说：“nestar就像一个matryoshka玩偶。我们对场方程的解决方案允许一系列嵌套的gravastar。”而Mazur和Mottola假设gravastar有一个由正常物质组成的近乎无限薄的皮肤，而nestar的物质组成的外壳则稍厚：“想象这样的东西可能存在会更容易。”歌德大学理论天体物理学教授Luciano Rezzolla解释道，“即使在史瓦西根据广义相对论提出爱因斯坦场方程的第一个解100年后，仍然有可能找到新的解，这真是太好了。这有点像沿着许多其他人以前探索过的路径找到一枚金币。不幸的是，我们仍然不知道如何创建这样的引力星。但即使不存在nestar，探索这些解的数学性质最终也有助于我们更好地理解黑洞。”