Космос – это самая большая картинная галерея. Трудно с этим спорить, особенно когда рассматриваешь всю эту красоту, снятую телескопами и вместе с этим осознаешь что вся наша вселенная – это нечто необъятное. Космос – это потрясающая, бесконечная, умопомрачительная, разрушающая все мыслимые и немыслимые шаблоны структура. Но все когда-то заканчивается и если представить себе будущее Вселенной, то любой фильм о конце света покажется лёгкой комедией.
Итак, когда живых звезд уже почти не осталось, новые и уже давным-давно не рождаются, пространство усеяны многочисленными черными дырами разных размеров и массы. Они постепенно испаряются благодаря излучению Хокинга. Это интереснейший квантовый процесс излучения черной дырой элементарных частиц.
Но что же осталось от некогда величественных светил? Лишь медленно остывающие белые карлики. От былой красоты и величия не осталось и следа. Ни созвездий, ни ярких туманностей. Всюду лишь мрак, который постепенно заполняет вселенную, проникая в каждый ее уголок и поглощая все вокруг.
Царство белых карликов
Звезды имеют свойство эволюционировать. Одним из основных факторов, которые влияют на нюансы данного процесса – является масса небесного тела. Звезды, которые не дотягивают до звания массивных, в частности, желтые карлики, среди которых и наше Солнце. Всю свою жизнь, а это около 11 миллиардов лет, готовиться к тому чтобы сначала расширится, превращаясь в красного гиганта, а потом сбросить все слои и остаться белым карликом.
Рассмотреть классическую модель превращения звезды, можно на примере Сириуса В – ближайшего к нам белого карлика, который находится совсем недалеко в космическом понимании – всего 8,6 световых лет от нас. Объект сбросил все своей оболочки и стал белым карликом около 120 миллионов лет назад и сейчас, несмотря на всю свою красоту, постепенно остывает.
Внешне структурно белый карлик представляет из себя звезду, которая полностью состоит из электронной ядерной плазмы и при этом лишена источника термоядерной энергии. Из-за этого, слабо светясь, карлик постепенно остывает. После этого, он превратится, либо в огромный кусок железа, либо эволюционирует в конечную стадию – черный карлик.
Черные карлики
Эти объекты, в противовес своим вышеуказанным собратьям, либо совсем не излучают, либо слабо излучают свет в видимом диапазоне. До недавнего времени, считалось что черные карлики являются конечным продуктом финальной стадии эволюции звезды белого карлика. Но это не так, ведь самым важным условием существования такого объекта является отсутствие аккреции (способность звезды притягивать газ, который является основным элементом ее структуры из окружающего пространства).
На сегодняшний день, термин «черный карлик» встретить в профессиональной литературе довольно непросто и виной тому то, что на данном этапе развития нашей Вселенной происходит процесс остывания огромного количества белых карликов, который очень долог. Самыми холодными белыми карликами, на данный момент, являются тела с температурой чуть ниже 3700 ºС, а для того чтобы говорить о дальнейшей эволюции в черные карлики, они должны остыть до – 200 ºС. Проще говоря, мы с вами живем в ту эпоху когда вселенная еще достаточно молодая и такие звезды, как черные карлики, еще не смогли образоваться.
За черными карликами будущее, несмотря на огромное количество строительного материала в нашей Вселенной, межзвездный газ все же не бесконечен. Это значит, что через определенный промежуток времени, тьма и холод ознаменует «приход к власти» новых небесных тел.
Черная сверхновая
Масса черных карликов ограничена, также как и масса белых карликов. Астрономы обозначили предел массы холодного, вращающегося белого карлика, который определяется условием равенства сил давления газа и гравитацией. Для белого карлика порог составляет около 1,5 масс Солнца в зависимости от его химического состава.
В жизни черных карликов тоже есть некоторые варианты для метаморфоз. Так как данным небесным телам доступна возможность выкачивания темной материи, они могут поддерживать свое существование достаточно долго. Пока для протонов не встанет вопрос – распадаться или оставаться стабильным.
В первом случае, черный карлик попросту испарится. Это произойдет приблизительно через дециллион лет (число с 33 нулями). Такая судьба ждет примерно 99% черных карликов. Они целиком превратятся в изотоп железо-56 и деградируют в не железную звезду. Далее, карлик будет оставаться в таком состоянии еще целую вечность – кватуорвигинтиллион лет (это число с 75 нулями). Конечным этапом их жизни станет испарение за счет излучения Хокинга. На это уйдет еще где-то унвигинтиллион лет (число с 66 нулями). Достаточно долгий финал для такой долгоиграющие драмы.
Во втором же варианте развития событий, за счет квантовых эффектов вышеуказанный предел для черного карлика, будет постоянно понижаться. Из-за чего, спустя просто колоссальное количество лет, те карлики которые будут иметь достаточную массу (около 1%) от себе подобных, вполне могут породить особое явление – черную сверхновую. Обычная сверхновая – это едва ли не самое потрясающее, из известных нам, космическое событие. Заключается оно в резком увеличении звездой своей яркости сразу в несколько раз, вследствие катаклизма который возникает на финальном этапе эволюции звезды.
Подобный финал уготован массивным звездам, поскольку только их огромные ядра после топливного истощения, обрушатся и породят к взрыву сверхновой.
Теперь представьте, что вселенская пустошь постепенно порождает все больше и больше черных карликов, у которых еще есть «порох в пороховницах». Спонтанное слияние ядер внутри черного карлика даже если для этого недостаточно энергии, после чего постепенное накопление продуктов синтеза рано или поздно вызовет у карлика последнюю реакцию, порождая сверхновую.
Это и будут последние вспышки во вселенной, которые и ознаменуют ее конец. Обычные сверхновые оставляют после себя нейтронную звезду или дают материал, из которого в будущем смогут родиться новые звезды. Но черные карлики – это не тот случай. Они за столько времени выжали из себя, буквально, все соки и черная сверхновая – это их последний вздох перед забвением.
Дальше только великая всепоглощающая, ледяная тьма. Такие перспективы очень сложно назвать радужными, хотя стоит напомнить, что это все гипотезы. Подобная картина ждет нашу реальность не раньше чем через 10 в 1000 степени лет.
