引力真空星假说的宇宙学检验

引力真空星（gravastar）已成为恒星演化终态黑洞（BH）的一种可行理论替代方案。这些天体在真空中像黑洞一样产生引力，却没有事件视界。本文在平坦 Friedmann 宇宙学框架内提出了对 gravastar 假说的检验。此类检验与光学和引力波合并特征互补，后者的不确定性主要源于难以约束的 gravastar 表壳。我们直接从作用量原理出发，表明一群 gravastar 必然诱导出随时间变化的暗能量（DE）。由于各向同性和均匀应力的事实上定义中的一个微妙之处，这种贡献的可能性被忽视了。应力-能量守恒直接将这种 DE 贡献的时间演化与测量到的 BH 共动质量函数和 gravastar 群体表壳参数 $\eta$ 联系起来。我们表明，红移 $8 \lesssim z \lesssim 20$ 之间形成的一群 gravastar 在广泛的 $\eta$ 范围内都能自然产生当今的 DE 密度，从而为巧合问题提供了自然的解决方案。我们计算了作为当前纪元 BH 群体可观测量和 $\eta$ 函数的有效 DE 状态方程 $w_\mathrm{eff}(a)$。利用从宇宙恒星形成历史发展出的 BH 群体模型，我们得到的 $w_0$ 和 $w_a$ 与 Planck 最佳拟合值一致。总之，gravastar 假说导致 BH 群体与 DE 的幅度和时间演化之间存在意想不到的相关性。