Mirusių žvaigždžių branduoliai gali egzistuoti amžinai? Visatoje vyksta kažkas keisto

Baltosios nykštukės yra maždaug Žemės dydžio ir maždaug tokios pačios masės kaip Saulė. Todėl šių egzotiškų objektų, kurie yra mirusių žvaigždžių, panašių į Saulę, branduoliai, pasižymi itin dideliu tankiu.

Po kelių milijardų metų mūsų Saulė mirs ir virs baltąja nykštuke. Po trilijonų metų, kai mirs visos vidutinio dydžio žvaigždės, baltosios nykštukės bus vieni pagrindinių objektų kosmose. Galime sakyti, kad baltosios nykštukės egzistuos praktiškai amžinai.

Visatoje yra buvę astrofizinių reiškinių ir objektų, kurių dabar nebegalime matyti. Tačiau ateityje, po trilijonų metų, erdvę užpildys didžiulis skaičius baltųjų nykštukių. Taip yra todėl, kad, skirtingai nei įprastos žvaigždės, baltosios nykštukės išlaiko savo egzistavimą dėl degeneracijos slėgio – absoliutaus elektronų atsisakymo dalytis erdve su savimi. Paprastos žvaigždės kolapsuoja veikiamos gravitacijos ir žūsta, kai pritrūksta kuro termobranduolinei sintezei. Tačiau mirusių žvaigždžių, panašių į Saulę, baltųjų nykštukių, branduoliai yra labai atkaklūs objektai. Galime sakyti, kad jie gali egzistuoti amžinai.

Kai gimsta baltoji nykštukė, jos temperatūra siekia apie 10 milijonų laipsnių Celsijaus. Tačiau kadangi baltosios nykštukės neturi naujo šilumos šaltinio, jos vėsta labai, labai lėtai. Palyginimui, šalčiausia žinoma baltoji nykštukė PSR J2222-0137 B, kuriai yra apie 11 milijardų metų, vis dar turi apie 3000 laipsnių Celsijaus temperatūrą. Tai maždaug pusė Saulės paviršiaus temperatūros. Atsižvelgiant į tai, kad ši baltoji nykštukė yra beveik tokio pat amžiaus kaip Visata, kuriai yra 13,8 milijardo metų, šį objektą galima laikyti labai šiltu.

Bet kas galiausiai nutinka baltosioms nykštukėms? ​​Manoma, kad jos tampa juodosiomis nykštukėmis. Maždaug po 10 trilijonų metų baltoji nykštukė atvės iki beveik absoliutaus nulio, 0 kelvnų, arba beveik minus 273 laipsnių Celsijaus.

Tai reiškia, kad dabartinėje Visatoje nėra juodųjų nykštukių. Kosmosas tiesiog nėra pakankamai senas. Pirmajai juodajai nykštukei pasirodyti prireiktų tūkstantį kartų didesnio Visatos amžiaus nei dabartinis. Bet kas nutinka tada?

Yra hipotetinė galimybė, kad juodosios nykštukės galiausiai sprogs. Tai įvyktų dėl proceso, vadinamo porų susidarymu, kurį sukelia erdvėlaikio iškraipymas. Idėja yra ta, kad nuolat kuriamos virtualios kvantinės dalelės, kurios akimirksniu išnyksta vakuume, kol kas nors to nepastebi. Tačiau stiprios gravitacijos srityse, tokiose kaip juodosios nykštukės vidus, dalelių pora gali patekti į erdvėlaikio iškraipymą, suskilti ir nukeliauti į tikrąją Visatą.

Kad įvyktų savaiminis dalelių susidarymas, juodoji nykštukė turi prarasti energiją. Galiausiai, maždaug po 10⁷⁸ metų, ji gali išgaruoti ir visiškai išnykti. Nėra iki galo aišku, ar šis procesas iš tikrųjų vyksta, nes jo negalima išbandyti laboratorijoje.

Juodoji nykštukė gali išsilaikyti dėl degeneracijos slėgio, tačiau tam yra ribos. Manoma, kad juodoji nykštukė galiausiai gali kolapsuoti ir sprogti kaip supernova. Tačiau mažai tikėtina, kad tai nutiks visoms juodosioms nykštukėms. Tačiau kai šios supernovos juodosios nykštukės išmirs, jos bus vienas iš nedaugelio šviesos ir spinduliuotės šaltinių tolimoje Visatos ateityje.

Ši šviesa egzistuos ilgai po to, kai išnyks paskutinė normali žvaigždė. Kada tai įvyks? Mokslininkai mano, kad tai bus kažkur tarp 10¹¹⁰⁰ ir 10³²⁰⁰⁰ metų.