Już wiemy, jak skończy się Wszechświat

Naukowcy już wiedzą, jak skończy się Wszechświat. Koniec poprzedzi seria potężnych eksplozji zwanych supernowymi czarnych karłów.

Eksplozje czarnych karłów to nowy rodzaj supernowych zaproponowany przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Illinois. Będą one ostatnimi wydarzeniami we Wszechświecie - później zapadnie całkowita ciemność.

O życiu i śmierci gwiazd decyduje ich masa. Duże gwiazdy o masach przekraczających 10 mas Słońca, eksplodują jako supernowe i mogą stać się czarnymi dziurami. Ale mniejsze, które nie wytwarzając cięższych pierwiastków we wnętrznu, kończą swoje życie jako białe karły. Przez tryliony lat ściemniają się i zamieniają w zamarznięte obiekty znane jako czarne karły.

Nowe badania opisują, w jaki sposób czarne karły mogą ostatecznie uwolnić ostatnie fragmenty światła we Wszechświecie, gdy eksplodują jako supernowe.

Supernowe czarnych karłów powstaną w wyniku procesu kwantowego znanego jako fuzja pikonuklearna. Gwiazdy te są zwykle napędzane przez fuzję termojądrową, w której wysokie temperatury i ciśnienie pokonują naturalne odpychanie elektryczne jąder atomowych, umożliwiając łączenie się w nowe, cięższe pierwiastki.

W przypadku syntezy jądrowej, tunelowanie kwantowe pozwala jądrom atomów zbliżyć się do siebie bliżej niż normalnie. Fuzja pikonuklearna może więc bardzo powoli zamienić elementy białego karła w żelazo - ostatni pierwiastek, który może powstać w wyniku fuzji.

- Te reakcje trwają niezwykle długo. Możemy czekać milion lat i nie zobaczyć ani jednej reakcji fuzji pikonuklearnej u czarnego karła - powiedział Matt Caplan, fizyk z Uniwersytetu Stanowego Illinois.

Słońce przekształci się w czarnego karła w 10¹¹⁰⁰ i 10³²⁰⁰⁰ lat. To naprawdę długo.

Gdyby czarny karzeł składał się w większości z żelaza, zostałby zmiażdżony przez własną masę. Ta niekontrolowana zapaść - supernowa - wywołałaby ogromną implozję, wyrzucając zewnętrzne warstwy pozostałego czarnego karła.

Supernowe czarnych karłów występowałyby tylko w gwiazdach o masach od 1,16 do 1,35 mas Słońca. Te czarne karły powstają z kolei z typowych gwiazd, których masa zaczyna się od sześciu do dziesięciu mas Słońca. Obiekty te stanowią obecnie ok. 1 proc. wszystkich gwiazd, a przed końcem Wszechświata będzie ich ok. 10²¹ (miliard biolonów).