Плотность в центре нейтронной звезды такова, что чайная ложка её вещества весила бы как гора. Физики давно пытаются понять, насколько массивной может быть такая звезда, прежде чем она схлопнется в чёрную дыру. Классический предел, выведенный в 1970-х, опирался на предположение, что материя в ядре становится несжимаемой (жёсткой) только при очень высоких плотностях. Авторы новой работы ослабили это условие и разрешили жёсткой фазе появляться раньше — уже при плотности, сравнимой с плотностью атомного ядра.

Оказалось, что в таком случае максимальная масса звезды подскакивает до 4 масс Солнца и выше. Это важно, потому что между самыми тяжёлыми нейтронными звёздами (около 2 масс Солнца) и самыми лёгкими чёрными дырами (около 5 масс Солнца) есть «провал» — там почти нет известных объектов. Новый результат заполняет этот провал: возможно, там скрываются сверхтяжёлые нейтронные звёзды, которые мы пока не умеем отличить от маленьких чёрных дыр. Авторы дали удобную формулу, связывающую верхний предел массы со скоростью звука и плотностью, при которой материя становится жёсткой.