Крајот на универзумот нема да заврши со една голема експлозија. Повеќето ѕвезди полека ќе замрзнат како што нивната температура се приближува кон нула.
„Ќе биде тажно, осамено и ладно место,“ вели теоретскиот физичар Мет Каплан, кој додаде и дека никој нема да постои и да го сведочи долгото збогување во далечната иднина. Многумина веруваат дека се ќе биде темно кога ќе му дојде крајот на универзумот. „Ова е познато како топлинска смрт, каде универзумот ќе се состои од црни дупки и изгорени ѕвезди,“ вели Каплан кој очекуваше малку поинаква слика кога пресметуваше како некои од овие мртви ѕвезди се менуваат низ многуте еони.
Уметнички приказ на темно кафено џуџе, кое можеби е едно од црните џуџиња за кои се предвидува дека ќе се формираат во иднина. Заслуги: NASA / JPL-Caltech
Единствено тивките огномети се издвојуваат во темнината. Тоа се експлозии на остатоците од ѕвездите кои никогаш не би требало да експлодираат. Новата теоретска анализа на Каплан, асистент по физика на Државниот Факултет во Илиноис, покажува дека многу од белите џуџиња можат да експлодираат со супернова во далечната иднина, дури и кога се друго во универзумот ќе изумре и ќе се стиши.
Моментално во универзумот, драматичната смрт на масивните ѕвезди во вид на супернови експлозии настанува кога внатрешните нуклеарни реакции формираат атоми на железо во јадрото на ѕвездата. Железото не може да согорува во ѕвездите, туку останува како нуспродукт и го предизвикува уништувањето на ѕвездите преку креирање на супернова. Но малите ѕвезди умираат со достоинство. Се намалуваат и стануваат бели џуџиња кон крајот на нивниот живот.
„Ѕвездите со 10 пати помала маса од Сонцето ја немаат потребната гравитација и густина да создадат железо во нивните јадра како кај масивните ѕвезди, па затоа, сега за сега, тие не можат да експлодираат во супернова,“ вели Каплан. „Како што белите џуџиња се ладат во текот на следните неколку трилиони години, тие ќе станат се потемни и кога-тогаш ќе преминат во црни џуџиња кои не емитираат светлина.“ Како и белите џуџиња, така и црните џуџиња во главно ќе се состојат од јаглерод и кислород, ќе имаат волумен сличен како и Земјата, но ќе имаат маса колку и Сонцето. Внатрешноста ќе им биде погуста од било што на Земјата.
Но тоа што се студени не значи и дека нуклеарните реакции не се случуваат. „Ѕвездите светат поради термонуклеарната фузија. Тие се доволно топли за да притиснат повеќе мали атомски јадра во едно поголемо, при што се ослободува енергија. Белите џуџиња се како пепел бидејќи тие се целосно согорени, но фузиските реакции може да продолжат поради квантното тунелирање, само тоа би било многу поспоро,“ вели Каплан. „Фузијата се случува дури и на нула степени, но за тоа е потребно многу време.“ Тој додава дека ова е клучно при претворањето на црните џуџиња во железни и при настанувањето на супернова.
Новата анализа на Каплан е објавена во списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и истата ни кажува колку време им е потребно на ваквите нуклеарни реакции да произведат железо и како варира потребната количина на железо од големината на црното џуџе. Ваквите теоретски експлозии Каплан ги нарекува „супернови на црни џуџиња“ и според неговите пресметки, првата ваква супернова ќе се случи за околу 10 на степен 1100 години. „Тоа е како да го кажете зборот трилион сто пати. Доколку го напишете тој број, ќе ви биде потребна цела страна. Тоа е незамисливо далеку во иднината.“
Секако, нема сите црни џуџиња да експлодираат. „Само најмасивните со маса од 1,2 до 1,4 пати од онаа на Сонцето ќе пукнат.“ Тоа е дури 1 процент од сите ѕвезди кои постојат или околу еден билион трилион ѕвезди. Остатокот од нив ќе останат како црни џуџиња. „Дури и со спорите нуклеарни реакции, нашето Сонце нема доволно маса да експлодира. Доколку можете да го претворите целото сонце во железо, тоа нема да биде доволно ниту за едно мало пукање.“
Според пресметките на Каплан, најпрво ќе експлодираат најмасивните црни џуџиња, проследени со помалку масивните ѕвезди, се додека има ѕвезди кои можат да експлодираат или за 10 на степен 3200 години од сега. Дури тогаш универзумот ќе стане навистина тивок и мртов. „Тешко е да замислиме било што после ова. Суперновите на црните џуџиња најверојатно ќе бидат последните интересни случувања во универзумот и последните супернови воопшто.“ Додека да експлодираат првото црно џуџе, универзумот веќе ќе биде непрепознатлив. „Галаксиите ќе дисперзираат, црните дупки ќе испарат, а ширењето на универзумот толку многу ќе ги оддалечи останатите објекти што тие нема да можат да ги видат објектите кои ќе експлодираат. Физички е невозможно светлината да патува толку далеку.“
Иако Каплан никогаш нема да ги види овие супернови, тој е сигурен во истите. „Станав физичар само поради една причина. Сакав да размислувам за големите прашања: зошто постои универзумот и како истиот ќе заврши?“ На прашањето кое големо прашање е следно, тој одговори, „Можеби ќе се обидеме да симулираме супернова на некое црно џуџе. Доколку не можеме да ги видиме на небесниот свод, можеме да ги видиме на компјутер.“
Превод: Теодор Ангеловски
Извор: phys.org
