Обнаруженная в 2019 году гравитационная волна GW190521 обычно интерпретируется как результат слияния двух черных дыр, однако существует новая гипотеза, которая предполагает, что ее источником могли быть бозонные звезды, состоящие из гипотетических частиц.
Весной 2019 года гравитационно-волновые обсерватории LIGO и Virgo, действующие совместно (LVC), зафиксировали всплеск GW190521. Анализ свидетельствует о том, что он возник в результате слияния двух черных дыр, чьи массы приблизительно равны 85 и 66 масс Солнца. На основании этих данных можно заключить, что в результате образовалась новая черная дыра, масса которой составляет 142 массы Солнца, что помещает её в промежуточный диапазон между «звездными» и сверхмассивными черными дырами. Любопытно, что одна из участниц процесса относится к «запрещенному» диапазону масс. Считается, что коллапс крупной звезды не может создать черные дыры заметно тяжелее 65 или легче 120 масс Солнца.
Недавно группа астрофизиков из Европы и Австралии высказала альтернативную, еще более экстраординарную гипотезу относительно природы гравитационно-волнового события GW190521 статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, они связывают его со слиянием экзотических бозонных звезд. Эти объекты на данный момент являются лишь гипотетическими. В отличие от обычных звезд, которые формируются преимущественно из протонов (фермионов), подобные гипотетические объекты могут быть созданы из пока не идентифицированных, маломассивных бозонов.
«Бозонные звезды обладают сопоставимой с черными дырами плотностью, однако, в отличие от последних, не имеют горизонта событий, — объясняет Николас Санчис-Гуаль (Nicolás Sanchis-Gual), один из соавторов исследования, отметил: «При слиянии формируется новая бозонная звезда, которая, возможно, будет нестабильной и приведёт к коллапсу в чёрную дыру, генерируя сигнал, аналогичный тому, что зафиксировали участники LVC».
Ученые утверждают, что новая интерпретация позволяет более точно объяснить зарегистрированный сигнал LVC по сравнению с традиционной моделью, основанной на слиянии двух черных дыр. В частности, она исключает необходимость участия черной дыры с «запрещенной» массой. Слияние бозонных звезд — менее масштабное событие, следовательно, оно произошло на значительно меньшем расстоянии, чем слияние черных дыр. В результате коллапса образовавшаяся черная дыра должна обладать массой примерно в 250 раз превышающей массу Солнца, что значительно больше, чем предполагалось ранее, однако все еще относится к промежуточным массам.
Предполагаемые стабильные бозоны, составляющие гипотетические бозонные звезды, рассматриваются как один из возможных вариантов темной материи – таинственного и невидимого вещества, гравитационное воздействие которого влияет на развитие галактик. Подтверждение новой интерпретации всплеска GW190521 станет значимым аргументом в поддержку данной модели.