Diverse

Sfârșitul universului poate fi marcat de explozii „supernove pitice negre”

Sfârșitul universului poate fi marcat de explozii „supernove pitice negre”
O imagine a rămășiței supernovei Kepler, capturată cu Observatorul de raze X Chandra al NASA. Un alt tip de explozie stelară, numită supernova pitică neagră, poate lumina întunericul de la capătul universului.

La sfârșitul universului, la mult timp după ce ultimele stele au strălucit, ar putea exista un set final de explozii. Numite supernove pitice negre, aceste explozii orbitoare vor fi prezente în întunericul etern, pe măsură ce universul se stinge, sugerează un nou studiu. Aceste supernove nou propuse sunt o specie ceva mai deosebită. Care nu s-a petrecut încă nicăieri în univers. Supernovele pitice negre ar putea fi ultimele evenimente care au loc în univers. Într-un timp în care temperatura se va apropia de zero absolut.

Viețile și decesele stelelor sunt determinate de masa lor. Cele mari de 10 ori mai mult de masa soarelui explodează ca supernove și pot deveni găuri negre. Dar cele mai mici, care nu produc elemente mai grele prin fuziunea nucleară din miezurile lor, își încheie viața ca niște mici pete dense de stele cunoscute sub numele de pitici albi.

Peste trilioane de ani, se întunecă și se transformă în obiecte înghețate, fără lumină, cunoscute sub numele de pitici negri. O nouă lucrare, care va fi publicată în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, descrie modul în care acești pitici negri pot elibera în cele din urmă bucățile de lumină finale din univers în timp ce explodează ca supernovele.

Supernovele pitice negre s-ar forma printr-un proces cuantic cunoscut sub denumirea de fuziune picnonucleară. Stelele sunt alimentate în mod normal de fuziunea termonucleară, unde temperaturile și presiunile ridicate depășesc repulsia electrică naturală a nucleelor ​​atomice, permițând atomilor să fuzioneze în elemente noi, mai grele. Dar, în fuziunea picnonucleară, tunelarea cuantică permite nucleelor ​​atomice să se apropie unul de celălalt decât ar face în mod normal. Fuziunea picnonucleară poate transforma astfel foarte lent elementele din pitica albă în fier – ultimul element care poate fi creat prin fuziune.

„Aceste reacții durează mult timp. Ai putea să aștepți un milion de ani și să nu vezi o singură reacție de fuziune într-o pitică neagră”. A spus autorul studiului Matt Caplan, fizician teoretic la Illinois State University.

Prin comparație, soarele fuzionează mai mult de 10 ^ 38 protoni pe secundă. Pentru a transforma un pitic negru în fier prin fuziune picnonucleară, ar fi nevoie de 10 ^ 1.100 și 10 ^ 32.000 de ani. Dacă ați scrie toate zerourile din aceste numere, acestea ar prelua lungimea unui paragraf la un capitol întreg al cărții, respectiv.

Odată ce piticele negre va fi în mare parte fier, va fi zdrobit de propria masă. Această prăbușire fugărită – supernova – ar declanșa o impoziție uriașă care scoate straturile exterioare ale piticei negre rămase. În astrele mai mari, astăzi, această grămadă de fier este și ceea ce duce la cele mai obișnuite supernovele de prăbușire a miezului.

Cu toate acestea, supernovele piticului negru ar apărea doar în stelele pitice negre cu mase între 1,16 și 1,35 ori mai mari decât cele ale soarelui. Aceste stele pitice negre sunt la rândul lor create din stele tipice care încep cu șase până la 10 ori mai mult decât masa soarelui.

De fapt, aceste stele alcătuiesc astăzi aproximativ 1% din toate stelele, iar Caplan estimează că vor exista aproximativ un miliard de trilioane (10 ^ 21) din aceste supernove înainte de sfârșitul universului. Întrucât piticii negri au mase destul de reduse, supernovele pitice negre ar fi probabil puțin mai mici decât cele care apar în universul actual, dar totuși spectaculoase într-un alt univers negru.