Представьте переполненную комнату: каждый новый входящий усиливает давление на стены. Похожий принцип работает в нейтронной звезде — сверхплотном остатке массивной звезды, где вещество сжато до ядерных плотностей. Рост плотности вызывает рост внутреннего противодействия — давления, которое физики характеризуют отношением давления к плотности энергии (величина φ). Эта безразмерная мера показывает, насколько «упорно» материя сопротивляется сжатию. Из специальной теории относительности, связывающей пространство и время для равномерно движущихся систем, следует, что φ не может превышать 1: иначе сигналы внутри звезды обгоняли бы скорость света, фундаментальный предел для любых взаимодействий. Однако искривление пространства-времени, которое описывает общая теория относительности для сильных гравитационных полей, накладывает более строгое ограничение. Ключевой элемент расчёта — условие стабильности: масса звезды должна монотонно возрастать от центра к поверхности, без скачков и разрывов. С учётом этого требования φ не может быть больше 0,385. Примечательно, что этот предел универсален: он справедлив для любого мыслимого состава звезды — от вырожденного нейтронного газа до гипотетической кварковой материи. Та же физическая закономерность применима и к привычным средам, например, к воде в стакане, но там она проявляется на ничтожные доли процента, оставаясь незаметной для наших ощущений.
Чайная ложка вещества нейтронной звезды весит как Эверест.