科學家：一顆垂死恒星內部可能會形成微型宇宙，最后變為引力星

在現代天體物理學中，黑洞幾乎是大質量恒星終局的標準答案：燃料耗盡的恒星內核失去壓力支撐，在引力作用下持續坍縮，最終縮成密度無窮大的奇點，外面包裹著連光都無法逃逸的事件視界。

但這套經典圖景始終帶著兩個難以消解的謎題：奇點處已知的物理定律會完全失效，而事件視界又會把所有內部信息徹底封存，帶來著名的信息悖論。

正因如此，理論物理學家一直沒有放棄尋找黑洞的替代方案。

而其中引力真空凝聚星（簡稱引力星）是最受關注的假想天體之一：它沒有奇點，也沒有事件視界，致密程度卻能和黑洞幾乎一模一樣，遠看幾乎無法區分。

它的結構并不復雜：核心是一片具有排斥引力的特殊真空，物態性質與驅動宇宙加速膨脹的暗能量類似，能產生向外的壓力對抗坍縮；外層包裹著一層極薄的普通物質殼，像腰帶一樣束縛住內部的膨脹趨勢，最終達成靜態平衡。

自這個概念被提出以來，引力星的靜態模型已經相當成熟，但始終有一個核心問題懸而未決：這樣奇特的天體，到底要怎么從普通恒星的坍縮中形成？

最近，德國法蘭克福大學理論物理研究所的丹尼爾·詹波爾斯基與盧西亞諾·雷佐拉給出了新的解答：他們首次在不引入任何修正引力假設的前提下，從經典的恒星坍縮模型出發，完整推導出了引力星的動態形成過程，整個推導完全建立在愛因斯坦廣義相對論的框架之內。

該研究于2026 年 6 月 11 日發表在《物理評論 D》上。

研究團隊從最經典的恒星坍縮模型出發：一顆均勻的、由無壓強塵埃構成的恒星，在自身引力下向內坍縮，這就是物理學史上著名的奧本海默-斯奈德坍縮，原本的結局是必然形成黑洞。

但研究人員在坍縮的塵埃球中心加入了一個特殊的區域：一片從極小尺度開始膨脹的德西特真空，也就是一片自帶排斥引力、會持續膨脹的時空，相當于在恒星內部孕育了一個微型的膨脹宇宙。

隨著坍縮進行，這片核心的真空區域不斷向外擴張，推著周圍的塵埃物質向外；與此同時，外層的塵埃還在持續向內坍縮。

奇妙的是，當膨脹的真空邊界接近史瓦西半徑時，在外部觀測者看來膨脹速度會自然放緩，最終真空邊界剛好停在史瓦西半徑處，而外層坍縮的物質薄殼停在史瓦西半徑之外極近的位置。

兩者達成力學平衡：內部真空的排斥力向外頂，外層物質的引力向內壓，再加上薄殼上的表面張力維持結構，一顆穩定的引力星就此形成。

當然，引力星只是坍縮的三種可能結局之一。

最終走向哪一種，完全取決于核心真空區域的能量密度和空間曲率這兩個參數。

如果真空的排斥力太弱，撐不住坍縮的引力，恒星最終還是會坍縮成黑洞；如果排斥力太強，真空會把物質外殼推到史瓦西半徑之外更遠的位置，最終可能形成密度更低的不穩定構型，也可能是一顆不那么致密的引力星；只有參數剛好落在兩類結局的分界線上時，才能剛好形成穩定的引力星。

研究還算出了一條明確的物理邊界：坍縮前的恒星有一個最大緊致度（也就是質量與半徑的比值，數值越大代表天體越致密），數值為3/8（0.375）。

如果恒星初始致密程度超過這個上限，那么無論核心真空怎么膨脹，都趕不上坍縮的速度，最終必然形成黑洞。

這個臨界值比廣義相對論中已知的致密天體極限——布赫達爾極限（4/9≈0.444）略低，相當于給引力星的誕生劃了一條明確的及格線。

需要明確的是，引力星的形成需要極高的初始條件精細調諧，參數必須精準落在分界線上才能成功。

但這并不意味著只有唯一一種形成方式：滿足條件的參數組合有無窮多組，不同的參數會對應完全不同的膨脹節奏。

有的真空區域從坍縮一開始就緩慢勻速膨脹；有的則會一直“蟄伏”到坍縮末期，才突然快速膨脹，在最后關頭攔住坍縮的物質。

后一種場景尤其有吸引力：恒星坍縮的前半段和普通過程毫無區別，直到即將形成黑洞的瞬間，量子漲落、共形反常等效應觸發了德西特真空的出現，瞬間扭轉結局。

這套模型目前還只是理論推導。

它采用了理想的球對稱塵埃假設，而真實的恒星有復雜的內部物態、自轉和磁場，偏離球對稱還可能引發薄殼的結構不穩定。

但這項研究最關鍵的價值在于：它第一次證明了，只靠經典廣義相對論，不需要額外的修正引力假設，引力星就可以從普通的引力坍縮中自然形成。

研究團隊也強調，探索引力星并不是要否定黑洞的存在——黑洞依然是引力坍縮最簡潔、觀測證據最充分的解釋。

但作為理論物理學家，必須對所有可能性保持開放。

歷史上很多曾經被視為離奇的理論，最終都變成了被證實的科學事實。

未來隨著引力波觀測精度的提升，以及事件視界望遠鏡拍到更清晰的致密天體陰影，我們或許真的能找到線索，區分出宇宙里的這些黑洞模仿者，并最終回答：大質量恒星的終點，到底是唯一的黑洞，還是有著更多元的結局。