Der Supernova-Überrest, Keplers Supernova. (NASA/CXC/Univ of Texas at Arlington/M. Millard et al.) Am Ende des Universums, lange nachdem die letzten leuchtenden Sterne erloschen sind, könnte es zu einer letzten Reihe von Explosionen kommen. Diese blendenden Explosionen, sogenannte Supernovae der Schwarzen Zwerge, werden die ewige Dunkelheit ankündigen, während das Universum in den Ruhezustand versinkt, so eine neue Studie.
Diese neu vorgeschlagenen Supernovae sind eine besondere Art, die es bisher nirgendwo im Universum gegeben hat. Supernovae von Schwarzen Zwergen könnten die letzten Ereignisse im Universum sein, das bis dahin ein weitgehend leerer Ort sein wird, an dem die Temperatur den absoluten Nullpunkt erreicht.
Leben und Tod von Sternen werden durch ihre Masse bestimmt. Große Exemplare mit der zehn- oder mehrfachen Sonnenmasse explodieren als Supernovae und können zu Supernovae werden Schwarze Löcher .
Aber kleinere, die keine schwereren Elemente erzeugen Kernfusion In ihrem Kern beenden sie ihr Leben als kleine, dichte Hüllen von Sternen, die als Weiße Zwerge bekannt sind. Im Laufe von Billionen Jahren werden sie dunkler und verwandeln sich in gefrorene, lichtlose Objekte, die als schwarze Zwerge bekannt sind.
Ein neuer Artikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht werden soll Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society beschreibt, wie diese Schwarzen Zwerge letztendlich die letzten Lichtbrocken im Universum freisetzen könnten, wenn sie als Supernovae explodieren.
Die Supernovae der Schwarzen Zwerge würden durch einen Quantenprozess entstehen, der als Pyknokernfusion bekannt ist. Sterne werden normalerweise durch thermonukleare Energie angetrieben Verschmelzung , wo hohe Temperaturen und Drücke die natürliche elektrische Abstoßung von Atomkernen überwinden und dies ermöglichen Atome zu neuen, schwereren Elementen verschmelzen.
Aber bei der Kernfusion können Atomkerne durch Quantentunneln näher aneinander heranrücken, als dies normalerweise der Fall wäre. Die Kernfusion kann daher die Elemente des Weißen Zwergs sehr langsam in Eisen umwandeln – das letzte Element, das durch Fusion entstehen kann.
„Diese Reaktionen dauern wahnsinnig lange“, sagte Studienautor Matt Caplan, theoretischer Physiker an der Illinois State University. „Man könnte eine Million Jahre warten und keine einzige Fusionsreaktion in einem Schwarzen Zwerg sehen.“
Im Vergleich dazu verschmilzt die Sonne mehr als 10^38 Protonen pro Sekunde. Um einen Schwarzen Zwerg umzuwandeln Eisen durch Kernfusion würde unglaubliche 10^1.100 und 10^32.000 Jahre dauern. Wenn Sie alle Nullen in diesen Zahlen ausschreiben würden, würden sie die Länge eines Absatzes bzw. eines ganzen Buchkapitels einnehmen.
„Diese Zeitskalen sind enorm“, sagte Fred Adams, Astrophysiker an der University of Michigan, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war.
„Wir erwarten das Größtmögliche.“ Schwarze Löcher in Zeitskalen von nur etwa 10 bis 100 Jahren verdampfen, was im Vergleich zu den in der Arbeit diskutierten Zeiten augenblicklich ist.'
Sobald der Schwarze Zwerg größtenteils aus Eisen bestand, wurde er von seiner eigenen Masse zerquetscht. Dieser außer Kontrolle geratene Kollaps – die Supernova – würde eine gewaltige Implosion auslösen, die die äußeren Schichten des übriggebliebenen Schwarzen Zwergs ausschleudert.
In größeren Sternen führt diese Eisenanhäufung heute auch zu den häufigeren sogenannten Kernkollaps-Supernovae.
Supernovae schwarzer Zwerge würden jedoch nur in schwarzen Zwergsternen mit Massen zwischen dem 1,16- und 1,35-fachen der Sonnenmasse auftreten. Diese Schwarzen Zwerge wiederum entstehen aus typischen Sternen, die zunächst die sechs- bis zehnfache Masse der Sonne haben.
„[Es] ist nicht gerade eine seltene Population, aber auch nicht die häufigste“, sagte Caplan.
Tatsächlich machen diese Sterne heute etwa 1 Prozent aller Sterne aus, und Caplan schätzt, dass es vor dem Ende des Universums etwa eine Milliarde Billionen (10^21) dieser Supernovae geben wird.
Da die Schwarzen Zwerge relativ geringe Massen haben, wären die Supernovae der Schwarzen Zwerge wahrscheinlich etwas kleiner als diejenigen, die im gegenwärtigen Universum auftreten, in einem ansonsten pechschwarzen Universum aber immer noch spektakulär.
Nach diesen letzten Lichtstößen wird nichts mehr im Universum explodieren oder leuchten können.
Während das Universum scheinbar im Eis endet, wird es auf dem Weg dorthin einen Funken Feuer geben.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Live-Wissenschaft . Lesen Sie den Originalartikel Hier .