Stelele de astăzi din spațiul nostru nu sunt singurul tip de stele posibil. În multe miliarde și chiar trilioane de ani, pot apărea noi obiecte ciudate când stelele noastre actuale îmbătrânesc și încep să se transforme în corpuri cerești complet diferite. Revista Smithsonian vorbește despre patru tipuri de stele care pot apărea în viitor.
În stadiul inițial al existenței sale, universul era plin de obiecte ciudate și misterioase. La scurt timp după Big Bang, nori uriași de materie ar putea forma găuri negre direct, fără a se forma în stele așa cum vedem astăzi. Pseudo-galaxiile au luminat mări de hidrogen neutru, făcând universul transparent, eliberând fotoni acolo unde înainte era doar întuneric. Și au apărut stele de scurtă durată dintr-un singur hidrogen și heliu și apoi au dispărut ca scântei în noapte.
Peste 13 miliarde de ani mai târziu, materia Universului a format numeroase tipuri de stele de diferite dimensiuni, grade de luminozitate și durată de viață. Dar stelele din cosmosul nostru de astăzi nu sunt singurul tip de stele care poate exista. În viitorul îndepărtat, după multe miliarde și chiar trilioane de ani, pot apărea obiecte ciudate atunci când stelele noastre actuale îmbătrânesc și încep să se transforme în corpuri cerești complet diferite. Unele dintre aceste obiecte pot fi chiar înțelegătorii morții termice a Universului, după care va veni necunoscutul.
Vă prezentăm patru tipuri de stele care pot exista în viitor - desigur, dacă Universul trăiește până în ziua în care le poate da viață.
Pitic albastru
Stelele pitice roșii sunt considerate cel mai frecvent tip de stea din univers. Au dimensiuni mici, uneori nu depășesc volumul de planete gigantice gazoase. De asemenea, au masă scăzută și temperatură scăzută (pentru o stea). Cei mai mici pitici sunt de doar 80 de ori mai mari decât masa lui Jupiter, în timp ce Soarele de tip G (pitic galben) este de aproximativ o mie de ori mai mare decât masa lui Jupiter.
Dar există ceva special la aceste stele destul de mici și reci. Astronomii cred că piticii roșii pot dura trilioane de ani prin arderea lentă a hidrogenului și transformarea acestuia în heliu. Aceasta înseamnă că unii pitici roșii trăiesc aproape la fel de mult ca universul. Steaua, care are o masă de 10% din masa Soarelui, poate trăi aproape șase trilioane de ani, iar cele mai mici stele, cum ar fi TRAPPIST-1, pot supraviețui de două ori mai mult, după cum se raportează într-o lucrare publicată în 2005. Universul are doar aproximativ 13,8 miliarde de ani, așa că piticii roșii au trăit mai puțin de un procent din viața lor.
Video promotional:
În schimb, Soarelui i-au mai rămas doar cinci miliarde de ani, după care va rămâne fără hidrogen și va începe să transforme heliul în carbon. Aceste schimbări vor declanșa o nouă fază în evoluția Soarelui, care va crește mai întâi pentru a deveni un gigant roșu, și apoi se va răci și se va micșora la dimensiunea unui pitic alb. Acesta este genul de cadavru bogat în electroni al unei stele pe care îl vedem în toată galaxia.
Peste trilioane de ani, piticii roșii vor începe, de asemenea, să-și distrugă ultimele rezerve de hidrogen. Micile stele reci vor fi foarte fierbinți pentru o vreme, emițând lumină albastră. În loc să crească ca Soarele, pitica roșie se prăbușește într-o etapă ulterioară a existenței sale, adică se prăbușește spre interior. Treptat, când se încheie faza piticului albastru, doar cochilia stelară va rămâne sub forma unui mic pitic alb.
Pitic negru
Dar nici piticii albi nu pot dura pentru totdeauna. Când o pitică albă rămâne fără carbon, oxigen și electroni liberi, aceasta arde încet, transformându-se într-un pitic negru. Aceste obiecte teoretic prezise sunt compuse din materie degenerată. Ele emit puțină sau deloc lumină. În acest stadiu, steaua moare pe bune.
Așa este soarta stelelor precum Soarele, deși vor trece miliarde de ani înainte ca steaua să înceapă procesul de a deveni un pitic negru. Până la sfârșitul vieții Soarelui ca stea secvență principală (durata sa este de aproximativ 10 miliarde de ani, iar acum Soarele are 4,8 miliarde de ani), va crește, posibil până la orbita lui Venus, și va deveni un gigant roșu. Va păstra această dimensiune timp de un miliard de ani, după care va deveni un pitic alb. NASA estimează că Soarele va fi în stare pitică albă timp de aproximativ 10 miliarde de ani. Dar există alte estimări care indică faptul că stelele ar putea fi în această fază timp de un miliard de ani. Oricum, aceasta este mai mult decât epoca actuală a universului și, prin urmare, niciunul dintre aceste obiecte exotice nu există încă.
La sfârșitul vieții piticului negru, are loc dezintegrarea radioactivă a protonilor și se evaporă treptat, transformându-se într-o formă exotică de hidrogen. Descoperiți în 2012, cei doi pitici albi au peste 11 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că sunt aproape de a deveni pitici negri. Cu toate acestea, acest proces poate fi încetinit de o varietate de factori și, prin urmare, este mai bine pentru noi să le observăm timp de câteva miliarde de ani pentru a înțelege modul în care acestea evoluează.
Stea înghețată
Într-o zi universul va începe să rămână fără materie utilizabilă, deoarece majoritatea elementelor mai ușoare se vor transforma în altele mai grele. Apoi vor apărea stele înghețate, care se încălzesc doar până la punctul de îngheț al apei. Acestea vor exista la o temperatură de 273 grade Kelvin (aproximativ zero grade Celsius), umplute cu diverse elemente grele din cauza lipsei de hidrogen și heliu în spațiu.
Potrivit oamenilor de știință Fred Adams și Gregory Laughlin, care prezic apariția unor astfel de obiecte, stelele înghețate nu se vor forma până la multe trilioane de ani. Unele dintre aceste stele vor proveni din coliziuni de obiecte numite pitici bruni, care sunt mai mari decât planetele, dar prea mici pentru a se aprinde și a deveni stele. Stelele înghețate, în ciuda temperaturilor scăzute, teoretic au suficientă masă pentru fuziunea nucleară limitată, dar nu suficientă pentru a emite propria lumină în cantități mari. Atmosfera lor va fi poluată de nori de gheață cu un miez slab care emite puțină energie. Dacă previziunile oamenilor de știință sunt corecte, ele vor semăna mai degrabă cu pitici maronii decât cu stele reale.
În acest viitor îndepărtat, cele mai mari stele din masa lor vor fi de doar 30 de ori mai mari decât Soarele, în timp ce stelele cunoscute astăzi sunt de peste 300 de ori masa stelei noastre. Conform acestei teorii, în acel moment stelele vor fi, în medie, mult mai mici, de aproximativ 40 de ori masa lui Jupiter. Sub suprafață, vor avea mari dificultăți în transformarea hidrogenului în heliu. Potrivit lui Adams și Laughlin, în acest viitor rece și îndepărtat, când universul va înceta complet să creeze stele, doar piticele albe, piticele brune, stelele cu neutroni și găurile negre vor rămâne din obiecte mari.
Stea de fier
Dacă Universul se extinde constant, așa cum se întâmplă în prezent, și nu se prăbușește spre interior (oamenii de știință nu sunt siguri cum va acționa), atunci în timp se va confrunta cu un fel de „moarte de căldură” atunci când atomii înșiși încep să se împrăștie. Până la sfârșitul acestei perioade, se pot forma obiecte foarte neobișnuite. Cel mai neobișnuit obiect de acest fel ar fi o stea de fier.
Stelele din spațiul cosmic combină în mod constant elemente mai ușoare în altele mai grele și, în timp, va apărea o cantitate incredibilă de izotopi de fier. Este un element stabil și durabil. Tunelurile cuantice exotice vor exploda prin fier la un nivel subatomic. În timp, acest proces va crea stele de fier - obiecte gigantice de masă stelară formate aproape în întregime din fier. Dar un astfel de obiect poate apărea numai dacă nu există o descompunere a protonilor și aceasta este o mare întrebare la care umanitatea nu are niciun răspuns, deoarece a trăit prea puțin.
Nimeni nu știe cât va dura Universul și este puțin probabil ca rasa umană să trăiască pentru a vedea sfârșitul cosmosului. Dar dacă am putea trăi mai mult și observăm cerul pentru câteva trilioane de ani, cu siguranță am fi martorii unor schimbări uimitoare.
John Wenz
