Всесвіт крижаної доби: як помруть останні зорі

У неосяжному Всесвіті білі карлики грають роль довговічних об’єктів. Ці щільні ядра померлих світил, подібних до Сонця, — кінцевий стан для переважної більшості зір. Коли через мільярди років наше Сонце вичерпає свою енергію, воно роздується до червоного гіганта, а потім перетвориться на такого білого карлика. У надзвичайно далекому майбутньому, через трильйони років, саме такі крихітні зорі стануть переважними об’єктами Всесвіту, адже звичайні зорі зникнуть.

На відміну від своїх попередників, білі карлики не живляться ядерними реакціями. Їхню структуру підтримує незвичайна квантова сила — тиск виродженого електронного газу, який категорично відмовляється стискатися. Народжуючись розпеченими до мільйонів градусів, вони не мають джерела тепла і тому поступово, протягом мільярдів років, остигають. Найхолодніший із відомих науці білих карликів, віком понад 11 млрд років, все ще має температуру близько 3000 К (2727°C), що лише вдвічі менше за температуру нашого Сонця.

Від білого до чорного

Що ж чекає на ці холодні ядра згодом? Через приблизно 10 трлн років білий карлик охолоне настільки, що практично перестане випромінювати видиме світло. Він стане чорним карликом — невидимим, холодним і повністю мертвим об’єктом.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

Важливо розуміти: у нашому сучасному Всесвіті чорних карликів ще не існує, адже їхній вік для цього ще занадто малий. Перші такі об’єкти з’являться лише через трильйон років.

Можливі сценарії загибелі

Навіть вічність колись закінчується. Фізики пропонують кілька гіпотетичних сценаріїв загибелі чорних карликів у неймовірно віддаленому майбутньому.

1. Квантове випаровування. Завдяки ефектам квантової гравітації в надрах карлика можуть народжуватися пари частинок, «сплачуючи» за свою появу енергією зорі. Протягом 10⁷⁸ років цей процес може повністю «випарувати» чорного карлика.
2. Пікноядерний вибух. Ще через більш тривалий час (між 10¹¹⁰⁰ і 10³²⁰⁰⁰ років) може статися катастрофічний вибух. Через квантові флуктуації ядра вуглецю та кисню в надщільному середовищі можуть раптово злитися, викликавши ланцюгову термоядерну реакцію. Це призведе до колосального вибуху наднової, який освітить вже давно потемнілий Всесвіт.

Отже, навіть після трильйонів років мовчазної темряви останні спадкоємці зір можуть влаштувати неймовірно яскраве шоу, ставши фінальними спалахами світла в історії Всесвіту. Це відбудеться настільки далеко в майбутньому, що наша епоха активних світил здаватиметься лише швидкоплинною яскравою миттю.

Раніше ми розповідали, як загине Всесвіт.

За матеріалами Space