On the possibility of ultracompact stars in semiclassical gravity - Volkmer, Guilherme Lorenzatto (2022)
Em termos gerais, estrelas compactas sao objetos astrofísicos que são estabilizados pela pressão da matéria degenerada. Impulsionado pelo surgimento da era das ondas gravitacionais na astronomia podemos observar um interesse renovado em cenários teóricos nos quais novas classes de objetos altamente compactos podem emergir. Recentemente, uma generalização da equação de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) foi proposta analisando o equilíbrio hidrostático através de um formalismo conhecido como gravitação semiclássica, uma extensão mínima da relatividade geral que incorpora o comportamento quântico da matéria, mas que ainda trata a gravidade classicamente. Neste trabalho alguns modelos para matéria altamente densa disponíveis na literatura sao revisitados aplicando a representação semiclássica para o equilíbrio estelar. Em particular, o objetivo é verificar a possibilidade de alcançar soluções ultracompactas, uma classe de estrelas compactas hipotéticas onde o raio estelar é menor que uma vez e meia o raio de Schwarzschild. A extrema gravidade de tais corpos fornece uma característica distintiva em comparação com estrelas compactas regulares, a saber, estrelas ultracompactas exibem órbitas circulares de fótons chamadas de fotoesferas. Embora as correções quânticas fornecidas pela gravitação semiclássica são desprezíveis na maioria dos cenários, para configurações ultracompactas onde a estrela não é muito maior que seu raio gravitacional tais efeitos podem ser relevantes. Tendo em vista que qualquer objeto que passa por um colapso gravitacional completo passa por uma fase ultracompacta, as correções semiclássicas podem criar uma solução intermediária entre estrelas compactas regulares e buracos negros. Modelos distintos indicam um aumento considerável do parâmetro de compacidade quando a gravitação semiclássica é considerada, motivando estudos futuros.