Космолог рассказал, что происходит с ядрами мертвых звезд
Космолог из Университета Джонса Хопкинса Пол Саттер описал вероятное будущее белых карликов. Это сверхплотные ядра мертвых звезд, которые остаются после выгорания обычных светил. Через миллиарды лет Солнце тоже превратится в такой объект.
Белые карлики состоят из углерода и кислорода. Они сохраняют стабильность благодаря особому состоянию электронов. Частицы расположены очень плотно и сопротивляются сжатию. Это явление называют давлением вырожденного газа. Оно позволяет белым карликам существовать триллионы лет без ядерного топлива.
В глубоком будущем белые карлики станут доминирующими объектами во Вселенной. Со временем они остынут и перестанут излучать свет. Ученые называют эту финальную стадию черными карликами. Сейчас таких объектов в космосе нет, так как Вселенная слишком молода для их появления. Однако через триллионы лет ситуация изменится. Саттер рассматривает два сценария дальнейшей судьбы этих небесных тел.
Первый вариант предполагает постепенное испарение материи. В квантовой физике частицы могут спонтанно появляться и исчезать. В обычных условиях это происходит незаметно. Однако внутри черного карлика действует мощная гравитация. Она способна разделить пары возникших частиц. Одна частица может покинуть звезду и улететь в пространство. На этот процесс уходит энергия звезды. Расчеты показывают, что полный распад черного карлика таким способом займет около 10 в 78-й степени лет.
Второй сценарий описывает взрывное разрушение звезды. Этот процесс связан с пикноядерными реакциями. Атомные ядра внутри черного карлика прижаты друг к другу чрезвычайно плотно. Иногда из-за квантовых эффектов два ядра могут случайно слиться воедино. Это происходит крайне редко, но в масштабах вечности вероятность события возрастает. Слияние ядер меняет внутреннюю структуру звезды и снижает предел массы, который она может удерживать.
Если в результате таких реакций черный карлик потеряет устойчивость, он сожмется и взорвется как сверхновая. Этот процесс грозит только самым массивным объектам, которых будет всего несколько процентов от общего числа. Остальные просто исчезнут. Взрывы черных карликов станут последними вспышками света в остывающей Вселенной. Произойдет это очень нескоро: исследователи оценивают сроки наступления этой эпохи в диапазоне от 10 в степени 1100 до 10 в степени 32000 лет. Человечество к тому моменту прекратит свое существование, поэтому переживать нам не о чем.
Ранее Пол Саттер рассказал, как превратить Солнце в сверхмощный телескоп.
Источник иллюстрации: Wikimedia
Самое популярное
