Cum se va sfârși Universul? Oamenii de știință au dat răspunsul
Stelele vor continua să explodeze în supernove la mult timp după ce Universul va fi "rece şi mort", susţine un fizician care şi-a propus să afle când şi în ce circumstanţe va muri întregul cosmos, transmite vineri Space.com.
Atunci când Universul, aşa cum îl cunoaştem noi "va muri", va deveni "un loc trist, singuratic şi rece", susţine fizicianul Matt Caplan, profesor la Illinois State University. În noul studiu, care a apărut la 7 august în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Caplan a calculat cum ar putea să se schimbe, în timp, stelele moarte şi a determinat când va exploda ultima supernovă în viitorul extrem de îndepărtat, transmite Agerpres.
Sfârşitul Universului este "cunoscut drept 'Marele Îngheţ', pe când cosmosul va fi populat în cea mai mare parte de găuri negre şi stele răcite care şi-au ars complet combustibilul nuclear", explică Matt Caplan într-un comunicat. "Am devenit fizician dintr-un singur motiv. Am vrut să mă gândesc la marile întrebări - de ce există Universul şi cum se va sfârşi?".
În noul studiu, Caplan s-a concentrat asupra stelelor care explodează. Stelele cele mai masive explodează în stadii de supernovă atunci când în nucleul lor se acumulează suficient de mult fier, fapt care determină colapsul stelar. Însă stelele mai mici, aşa cum sunt piticele albe - cadavre stelare extrem de dense care se formează atunci când stele de tipul Soarelui îşi epuizează combustibilul nuclear - nu au suficientă masă şi densitate pentru a produce fier. Însă, Caplan a aflat că, de-a lungul unor perioade imense de timp, piticele albe ar putea creşte în densitate şi s-ar transforma în "pitice negre", stele capabile să producă fier în nucleul lor.
„Pe măsură ce o pitică albă se răceşte de-a lungul câtorva mii de miliarde de ani, vor deveni din ce în ce mai puţin strălucitoare şi în cele din urmă vor deveni 'pitice negre', stele care nu mai strălucesc. Stelele strălucesc din cauza fuziunii termonucleare - sunt suficient de fierbinţi şi au o presiune suficient de mare pentru a fuziona atomi de hidrogen, formând heliu, proces în care se eliberează cantităţi uriaşe de energie. Piticele albe sunt practic cenuşă, sunt stele arse, însă reacţiile de fuziune se pot încă produce din cauza efectului de tunel cuantic, doar că se produc mult mai lent", susţine el.
Efectul de tunel cuantic este un fenomen în care o particulă subatomică "trece ca printr-un tunel" printr-o barieră aparent impenetrabilă. Pur şi simplu o particulă dispare dintr-o parte a barierei şi apare instantaneu de cealaltă parte.
Caplan susţine că acest tip de fuziune extrem de lentă, prin efectul de tunel cuantic, este cheia pentru formarea de atomi de fier în piticele negre, iar acumularea de fier de-a lungul unor perioade inimaginabil de lungi declanşează exploziile de tip supernovă.
Noul studiu arată cât de mult fier ar avea nevoie piticele negre de diferite dimensiuni pentru a atinge masa critică şi a intra în stadiul de supernovă. Astfel, Caplan a calculat că primele dintre aceste pitice negre vor intra în stadii de supernovă peste aproximativ 10 la puterea 1.100 ani - o perioadă de timp aproape de neconceput de mare.
El a mai descoperit că doar cele mai masive pitice negre vor exploda primele, urmate de stele din ce în ce mai puţin masive, până nu va mai rămâne niciuna - lucru ce se va întâmpla peste aproximativ 10 la puterea 32.000 de ani. "Este greu să ne imaginăm că ar mai putea exista un eveniment după aceasta. Supernovele piticelor negre ar putea fi ultimul lucru interesant care se petrece în acest Univers. Ar putea fi ultimele supernove pentru totdeauna", susţine Caplan.
În concluzie, cum va arăta acest Univers "trist şi singuratic" după ce se va produce şi ultima supernovă? Conform lui Caplan, "galaxiile vor fi dispersate, găurile negre se vor fi evaporat de mult, iar expansiunea Universului va trage toate obiectele rămase atât de departe unele de altele încât nicio altă ipotetică explozie care s-ar putea produce nu ar putea fi observată de un martor ipotetic pentru că distanţa de la explozie până la observator ar fi prea mare. Nu va mai fi posibil din punct de vedere fizic pentru lumină să străbată distanţe atât de mari".
