في العالم العادي الخالي من الطاقة المظلمة، تكون كتلة أي جسم موجبة دائمًا. يبدو هذا بديهيًا: الكتلة الموجبة تجذب، مما يخلق الجاذبية. لكن في الكون الحقيقي توجد الطاقة المظلمة — وهي قوة غامضة تجعل الكون يتسارع في توسعه. الفيزيائي ألبرت أينشتاين أدخلها ذات يوم في معادلاته تحت اسم الثابت الكوني (يُرمز له بالحرف اليوناني Λ). لفترة طويلة، كان يُعتقد أنه حتى مع وجود Λ، يجب أن تكون كتلة النجم موجبة.
الدراسة الجديدة تدحض هذا الاعتقاد. بنى المؤلفون نموذجًا رياضيًا لنجم — منتظم، بدون انقطاعات، من مادة عادية تخضع لشروط معقولة (الطاقة ليست سالبة، الضغط لا يتجاوز الكثافة). واتضح أن كتلة هذا النجم، المُقاسة من الخارج على مسافة بعيدة، يمكن أن تكون موجبة أو صفرًا أو حتى سالبة. الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو التكوين ذو الكتلة الصفرية: في هذه الحالة، يصبح الزمكان الخارجي نقيًا لدي سيتر (de Sitter)، أي عالمًا مملوءًا فقط بـ الطاقة المظلمة، دون أي مادة. وفي الداخل، توجد مادة عادية بهدوء.
هذه النتيجة هي مثال مضاد واضح لمبدأ "صلابة" الكتلة: في عالم به Λ>0، لم تعد الكتلة ملزمة بأن تكون موجبة. إنه يجبرنا على إعادة النظر في المفاهيم الأساسية حول كيفية عمل الجاذبية في كون يتوسع بشكل متسارع. ربما كنا نفسر مفهوم الكتلة في علم الكون بشكل خاطئ.
الثابت الكوني Λ صغير بشكل لا يصدق: قيمته حوالي 10⁻⁵² م⁻². هذا كما لو أن طاقة الفراغ موزعة على الكون بأكمله — ستكون هناك حاجة إلى أقل من جزء من مليار من الجول لكل كيلومتر مكعب.
فكرة الكتلة السالبة ظهرت في الخيال العلمي: على سبيل المثال، في رواية "أوديسة الفضاء 2010" لآرثر كلارك، يُذكر "الفضاء السالب"، وفي "ستار تريك" يتطلب محرك الاعوجاج مادة غريبة ذات طاقة سالبة.