Ядра померлих зірок можуть існувати вічно: у Всесвіті відбувається щось дивне

Білі карлики мають розмір Землі і масу приблизно, як у Сонця. Тому ці екзотичні об'єкти, які є ядрами померлих зірок, схожих на Сонце, мають надзвичайно високу щільність. Через кілька мільярдів років наше Сонце помре і перетвориться на білий карлик. Через трильйони років, коли всі зірки середнього розміру помруть, то білі карлики будуть одними з основних об'єктів у космосі. Можна сказати, що білі карлики існуватимуть практично вічно, вважає астрофізик Пол Саттер, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У Всесвіті існували астрофізичні явища та об'єкти, яких уже не можна побачити зараз. Але в майбутньому, через трильйони років, космос буде наповнений величезною кількістю білих карликів. Це пов'язано з тим, що, на відміну від звичайних зірок, білі карлики підтримують своє існування за рахунок тиску виродження, абсолютної відмови електронів ділити із собою простір. Звичайні зірки стискаються під дією гравітації і вмирають, як у них закінчується паливо для термоядерного синтезу. Але ядра померлих зірок, схожих на Сонце, білі карлики, є дуже живучими об'єктами. Можна сказати, що вони можуть існувати вічно.

Коли з'являється білий карлик, то він має температуру приблизно 10 млн градусів Цельсія. Але оскільки у білих карликів немає нового джерела тепла, вони остигають дуже, дуже повільно. Для порівняння, найхолодніший з відомих білих карликів, PSR J2222-0137 B, вік якого становить близько 11 мільярдів років, все ще має температуру приблизно 3000 градусів Цельсія. Це приблизно у 2 рази менше, ніж температура поверхні Сонця. З огляду на те, що цей білий карлик майже такий самий старий, як і Всесвіт, якому 13,8 млрд років, то цей об'єкт можна вважати дуже теплим.

Але що в кінцевому підсумку відбувається з білими карликами? Вважається, що вони стають чорними карликами. Приблизно через 10 трильйонів років білий карлик охолоне практично до абсолютного нуля, тобто майже до мінус 273 градуси Цельсія.

Це означає, що в сучасному Всесвіті немає чорних карликів. Космос просто ще недостатньо старий. Знадобиться час, що в тисячу разів перевищує нинішній вік Всесвіту, щоб з'явився перший чорний карлик. Але що буде потім?

Існує гіпотетична можливість, що через деякий час чорні карлики вибухнуть. Це станеться внаслідок процесу, званого народженням пар, спричиненим викривленням простору-часу. Ідея полягає в тому, що віртуальні квантові частинки постійно виникають і миттєво зникають у вакуумі, перш ніж хто-небудь це помітить. Але в областях із сильною гравітацією, таких як надра чорного карлика, пара частинок може потрапити у викривлення простору-часу, розділитися і вирушити в реальний Всесвіт.

Щоб відбулося спонтанне народження частинок, чорний карлик має втратити енергію. Зрештою, приблизно через 10 у 78 ступені років, він може випаруватися і повністю зникнути. Не зовсім зрозуміло, чи відбувається цей процес насправді, адже його неможливо перевірити в лабораторних умовах.

Існує межа того, скільки чорний карлик може підтримувати себе за рахунок тиску виродження. Вважається, що чорний карлик в кінцевому підсумку може стиснутися і вибухнути надновою. Але це, найімовірніше, станеться не з усіма чорними карликами. Але коли ці чорні карлики, що вибухнули надновою, зникнуть, вони стануть одними з небагатьох джерел світла і випромінювання в далекому майбутньому Всесвіту.

Це світло існуватиме вже після того, як зникне остання звичайна зірка. Коли це станеться? Учені вважають, що десь у період, який настане між 10 в 1100 ступені років і 10 в 32000 ступені років.

Як уже писав Фокус, у Місцевій порожнечі знаходиться "неможлива" галактика. У майже порожній ділянці космосу знаходиться ізольована галактика, у якої, здається, немає газу, для створення нових зірок. І все ж ці зірки формуються. Нові спостереження тільки посилили таємницю галактики NGC 6789.