科学家：一颗垂死恒星内部可能会形成微型宇宙，最后变为引力星

在现代天体物理学中，黑洞几乎是大质量恒星终局的标准答案：燃料耗尽的恒星内核失去压力支撑，在引力作用下持续坍缩，最终缩成密度无穷大的奇点，外面包裹着连光都无法逃逸的事件视界。

但这套经典图景始终带着两个难以消解的谜题：奇点处已知的物理定律会完全失效，而事件视界又会把所有内部信息彻底封存，带来著名的信息悖论。

正因如此，理论物理学家一直没有放弃寻找黑洞的替代方案。

而其中引力真空凝聚星（简称引力星）是最受关注的假想天体之一：它没有奇点，也没有事件视界，致密程度却能和黑洞几乎一模一样，远看几乎无法区分。

它的结构并不复杂：核心是一片具有排斥引力的特殊真空，物态性质与驱动宇宙加速膨胀的暗能量类似，能产生向外的压力对抗坍缩；外层包裹着一层极薄的普通物质壳，像腰带一样束缚住内部的膨胀趋势，最终达成静态平衡。

自这个概念被提出以来，引力星的静态模型已经相当成熟，但始终有一个核心问题悬而未决：这样奇特的天体，到底要怎么从普通恒星的坍缩中形成？

最近，德国法兰克福大学理论物理研究所的丹尼尔·詹波尔斯基与卢西亚诺·雷佐拉给出了新的解答：他们首次在不引入任何修正引力假设的前提下，从经典的恒星坍缩模型出发，完整推导出了引力星的动态形成过程，整个推导完全建立在爱因斯坦广义相对论的框架之内。

该研究于2026 年 6 月 11 日发表在《物理评论 D》上。

研究团队从最经典的恒星坍缩模型出发：一颗均匀的、由无压强尘埃构成的恒星，在自身引力下向内坍缩，这就是物理学史上著名的奥本海默-斯奈德坍缩，原本的结局是必然形成黑洞。

但研究人员在坍缩的尘埃球中心加入了一个特殊的区域：一片从极小尺度开始膨胀的德西特真空，也就是一片自带排斥引力、会持续膨胀的时空，相当于在恒星内部孕育了一个微型的膨胀宇宙。

随着坍缩进行，这片核心的真空区域不断向外扩张，推着周围的尘埃物质向外；与此同时，外层的尘埃还在持续向内坍缩。

奇妙的是，当膨胀的真空边界接近史瓦西半径时，在外部观测者看来膨胀速度会自然放缓，最终真空边界刚好停在史瓦西半径处，而外层坍缩的物质薄壳停在史瓦西半径之外极近的位置。

两者达成力学平衡：内部真空的排斥力向外顶，外层物质的引力向内压，再加上薄壳上的表面张力维持结构，一颗稳定的引力星就此形成。

当然，引力星只是坍缩的三种可能结局之一。

最终走向哪一种，完全取决于核心真空区域的能量密度和空间曲率这两个参数。

如果真空的排斥力太弱，撑不住坍缩的引力，恒星最终还是会坍缩成黑洞；如果排斥力太强，真空会把物质外壳推到史瓦西半径之外更远的位置，最终可能形成密度更低的不稳定构型，也可能是一颗不那么致密的引力星；只有参数刚好落在两类结局的分界线上时，才能刚好形成稳定的引力星。

研究还算出了一条明确的物理边界：坍缩前的恒星有一个最大紧致度（也就是质量与半径的比值，数值越大代表天体越致密），数值为3/8（0.375）。

如果恒星初始致密程度超过这个上限，那么无论核心真空怎么膨胀，都赶不上坍缩的速度，最终必然形成黑洞。

这个临界值比广义相对论中已知的致密天体极限——布赫达尔极限（4/9≈0.444）略低，相当于给引力星的诞生划了一条明确的及格线。

需要明确的是，引力星的形成需要极高的初始条件精细调谐，参数必须精准落在分界线上才能成功。

但这并不意味着只有唯一一种形成方式：满足条件的参数组合有无穷多组，不同的参数会对应完全不同的膨胀节奏。

有的真空区域从坍缩一开始就缓慢匀速膨胀；有的则会一直“蛰伏”到坍缩末期，才突然快速膨胀，在最后关头拦住坍缩的物质。

后一种场景尤其有吸引力：恒星坍缩的前半段和普通过程毫无区别，直到即将形成黑洞的瞬间，量子涨落、共形反常等效应触发了德西特真空的出现，瞬间扭转结局。

这套模型目前还只是理论推导。

它采用了理想的球对称尘埃假设，而真实的恒星有复杂的内部物态、自转和磁场，偏离球对称还可能引发薄壳的结构不稳定。

但这项研究最关键的价值在于：它第一次证明了，只靠经典广义相对论，不需要额外的修正引力假设，引力星就可以从普通的引力坍缩中自然形成。

研究团队也强调，探索引力星并不是要否定黑洞的存在——黑洞依然是引力坍缩最简洁、观测证据最充分的解释。

但作为理论物理学家，必须对所有可能性保持开放。

历史上很多曾经被视为离奇的理论，最终都变成了被证实的科学事实。

未来随着引力波观测精度的提升，以及事件视界望远镜拍到更清晰的致密天体阴影，我们或许真的能找到线索，区分出宇宙里的这些黑洞模仿者，并最终回答：大质量恒星的终点，到底是唯一的黑洞，还是有着更多元的结局。