Океан под Луной послушно поднимается приливным горбом — классическая картина гравитационного взаимодействия. Но существуют объекты, где всё происходит с точностью до наоборот: прилив не вытягивает вещество, а продавливает впадину. Речь о бозонных звёздах — гипотетических невидимых сгустках, состоящих из бозонов, частиц, способных накапливаться в одном квантовом состоянии. Если обычное вещество распирает тепловое давление, то бозонные звёзды удерживает от коллапса квантовое давление, возникающее из принципа неопределённости.
Гравитация для них — это искривление пространства-времени, и они меняют его очень сильно. Возможно, именно из таких объектов состоит тёмная материя. Их ищут в данных гравитационно-волновых обсерваторий, улавливающих рябь пространства-времени от далёких катаклизмов.
В недавней работе физики рассмотрели бозонные звёзды, где смешаны два типа поля — основное и возбуждённое. Они рассчитали, как такая звезда отзовётся на приливное воздействие соседнего тела. Для этого вычисляются числа Лява — безразмерные параметры, характеризующие податливость объекта приливным силам. И здесь открылась странность: электрические числа Лява (описывающие отклик на статическое приливное поле) сперва положительны — звезда, подобно океану, тянется к соседу. Но как только параметры системы переходят некий порог, они резко меняют знак. Дальше приливная сила не вытягивает звезду, а вдавливает её вдоль линии притяжения. Звезда распухает в перпендикулярном направлении, образуя не горб, а впадину — антипод привычного прилива.
Переключение происходит, когда частота возбуждённого поля становится достаточно большой. Магнитные числа Лява (отклик на нестатические, вихревые компоненты приливного поля) всегда отрицательны и меньше электрических по модулю. В будущем, когда чувствительность гравитационно-волновых детекторов вырастет, такие тонкости позволят различить невидимого компаньона в двойной системе. Чёрная дыра, нейтронная звезда или бозонная с «антиволновым» приливом — каждый оставит свой уникальный узор в гравитационных волнах. И тогда океанская метафора обернётся наблюдательным фактом: приливный горб укажет на обычное тело, а впадина — на звезду из чистой квантовой материи.
Если бы Луна вызывала на Земле такие приливы, как у изученных бозонных звезд, океаны не вздымались бы, а наоборот — уровень воды понижался бы в ближайшей к Луне точке.