Каким будет конец Вселенной: новый сценарий

Физик-теоретик Мэтт Каплан рассказал, на что можно будет посмотреть, если вы отправитесь на машине времени на миллиарды триллионов лет в будущее.

Черный карлик в представлении художника Вселенная, когда-то начавшаяся с Большого взрыва, вероятнее всего закончится весьма печальным образом, медленно угасая на протяжении триллионов и триллионов лет.

Окончательная судьба Вселенной все еще обсуждается, но одна из главных гипотез состоит в том, что она подвергнется «тепловой смерти». По сути, все звезды остынут и выдохнутся, черные дыры испарятся, а бесконечное расширение Вселенной так сильно растянет ткань реальности, что оставшиеся субатомные частицы редко будут иметь шанс пролететь на расстоянии хотя бы нескольких парсеков друг от друга.

Однако в этой по сути мертвой Вселенной все еще смогут происходить некоторые процессы. Физик-теоретик Мэтт Каплан из Университета штата Иллинойс рассчитал, что последними интересными событиями, которые когда-либо произойдут, будут взрывы черных карликов — звезд, которых еще даже не существует.

В настоящее время взрывы сверхновых знаменуют финал для массивных звезд. Когда в этих огромных термоядерных реакторах заканчивается топливо, звезда разрушается под действием собственной силы тяжести, запуская процесс, сопровождающийся выделением огромного количества энергии.

После взрыва на месте оставшейся части ядра возникает нейтронная звезда или черная дыра. Звезды меньшей массы, такие как наше Солнце, вместо этого будут расширяться до красных гигантов, а затем снова сжиматься до белых карликов.

Поскольку эти белые карлики обычно не обладают массой чтобы стать сверхновыми, они будут медленно охлаждаться до фоновой температуры космоса. Когда это произойдет, они «замерзнут», превратившись в холодные черные карликовые звезды. Было подсчитано, что этот процесс займет триллионы лет, а поскольку возраст самой Вселенной «всего» 13,4 миллиарда лет, ученые пока не ожидают появления черных карликов в обозримом будущем.

Самые старые из известных белых карликов все еще ярко сияют в космосе.

Считалось, что черный карлик — это конец истории звезды, но, по словам Каплана, в этих объектах еще есть некоторая жизнь. Его мысль заключается в возможности существования ядерного синтеза при очень низких температурах.

По словам ученого, холодный ядерный синтез возможен благодаря явлению квантового туннелирования. Это означает, что иногда частица может «туннелировать» через барьер, для преодоления которого обычно не хватает энергии.

В этом случае ядра внутри черного карлика могут спонтанно сливаться вместе, даже если у них «не должно быть» для этого достаточно энергии. «Эти реакции занимают безумно много времени. Вы можете подождать миллион лет, и не увидеть ни одной реакции синтеза в черном карлике», — Мэтт Каплан.

В результате в черном карлике будет образовываться железо — единственный элемент, который сможет формироваться при таком синтезе. В конечном итоге черный карлик будет раздавлен собственной массой и взорвется как сверхновая. По оценке Каплана, такой финал ждет до одного процента всех сияющих сегодня звезд. «Только самые массивные черные карлики, примерно в 1,2-1,4 раза превышающие массу Солнца, взорвутся.

Даже при очень медленной ядерной реакции наше Солнце все еще не имеет достаточной массы, чтобы когда-либо взорваться сверхновой, даже в далеком будущем», — говорит Каплан. Ученый высчитал, что первый такой взрыв случится не раньше, чем через 10 в 1100 степени лет.

Это единица, за которой следует 1100 нулей. Это число настолько велико, что в нашем словаре не существует слова, чтобы его описать. После этих последних вздохов света ничто, что осталось во Вселенной, не сможет взорваться или засиять. «Трудно представить что-нибудь после этого.

Сверхновая звезда черного карлика может быть последним интересным событием, которое произойдет во Вселенной. Они могут быть последними сверхновыми в истории», — заключает Каплан.