Universul timpuriu era plin de obiecte ciudate și misterioase. La scurt timp după Big Bang, norii mari de material s-ar putea să formeze găuri negre direct, fără a se coaliza mai întâi în stele așa cum vedem astăzi. Pseudo-galaxii au aprins o mare de hidrogen neutru pentru a face universul transparent, eliberând fotoni unde înainte nu exista altceva decât întuneric. Și stelele de scurtă durată, făcute din nimic altceva decât hidrogen și heliu, s-ar putea să fi strălucit în și din existență ca niște scântei în timpul nopții.
Peste 13 miliarde de ani mai târziu, materia universului s-a așezat în mai multe tipuri de stele de diferite dimensiuni, luminozități și perioade de viață. Dar stelele cosmosului de astăzi nu sunt singurele tipuri de stele care vor exista vreodată. În viitorul îndepărtat, multe miliarde sau chiar miliarde de ani de acum încolo, obiectele ciudate ar putea apărea pe măsură ce etapele avansate ale stelelor noastre actuale se transformă în obiecte cerești cu totul noi. Unele dintre aceste obiecte pot servi chiar ca harbingeri ai morții prin căldură a universului, după care, este imposibil de știut.
Iată patru stele care pot exista într-o zi - dacă universul supraviețuiește suficient de mult pentru a le naște.
Piticul albastru
O imagine a soarelui făcută cu imaginea ultravioletă extremă la bordul STEREO-A, care colectează imagini în mai multe lungimi de undă ale luminii care sunt invizibile pentru ochiul uman, colorate în albastru. (NASA / STEREO) Stelele pitice roșii, numite și pitici M, sunt considerate a fi cel mai obișnuit tip de stele din univers. Sunt mici - uneori nu mai voluminoase decât o planetă gigantă cu gaz - și scăzute în masă și temperatură (pentru o stea). Cele mai mici au doar de aproximativ 80 de ori masa lui Jupiter, în timp ce soarele, o stea cu secvență principală de tip G, este de aproximativ 1.000 de ori mai mare decât Jupiter.
Totuși, aceste stele relativ mici și reci au altceva pentru ele. Astronomii cred că piticile roșii pot dura câteva trilioane de ani, transformând încet hidrogenul în heliu, ceea ce înseamnă că unii pitici roșii au fost în jur de aproape întreaga vârstă a universului. O stea cu zece la sută din masa soarelui poate trăi aproape șase trilioane de ani, în timp ce cele mai mici stele, precum TRAPPIST-1, pot trăi de două ori mai mult, potrivit unei lucrări din 2005. Universul are doar aproximativ 13, 8 miliarde de ani, așa că piticile roșii nu sunt nici măcar un procent din planurile lor de viață.
În schimb, soarele are doar cinci miliarde de ani înainte de a arde prin tot combustibilul său cu hidrogen și începe să fuzioneze heliu în carbon. Această schimbare va declanșa următoarea fază a evoluției soarelui, extinzându-se mai întâi într-un gigant roșu și apoi răcirea și contractarea într-o pitică albă - un tip de cadavru stelar bogat în electroni pe care îl vedem pe toată galaxia.
În trilioane de ani, piticile roșii vor începe, de asemenea, să stingă ultimele bucăți ale rezervelor lor de hidrogen. Micile stele mișto vor deveni extraordinar de calde pentru o perioadă, radiază albastru. În loc să se extindă spre exterior ca soarele, se prevede că o pitică roșie în stadiu târziu se va prăbuși spre interior. În cele din urmă, după ce faza piticului albastru s-a terminat, tot ce va rămâne este coaja stelei sub forma unui mic pitic alb.
Piticul negru
Conceptul artistului de un pitic maro închis, care seamănă cu piticele negre care se presupune că se vor forma în viitor. (NASA / JPL-Caltech) Chiar și piticii albi nu vor dura pentru totdeauna. Când un pitic alb își epuizează propria sursă de carbon, oxigen și electroni cu flux liber, acesta va arde încet, transformându-se într-o pitică neagră. Aceste obiecte teoretice realizate din materie degenerată de electroni produc o lumină proprie, dacă există, o adevărată moarte a stelei.
Acest viitor este soarta unor stele ca soarele - deși durează miliarde de ani pentru ca o stea să înceapă chiar procesul de transformare într-o pitică neagră. Spre sfârșitul vieții soarelui ca stea cu secvență principală (care este de aproximativ 10 miliarde de ani, iar soarele are acum 4, 6 miliarde de ani), se va extinde spre exterior ca un gigant roșu, potențial până la orbita lui Venus . Va rămâne așa încă un miliard de ani înainte de a deveni un pitic alb. NASA estimează că soarele va rămâne un pitic alb timp de aproximativ 10 miliarde de ani. Cu toate acestea, alte estimări sugerează că stelele pot rămâne în această fază timp de 10 15 ani, sau un sfert de ani, ani. În orice caz, timpul necesar pentru a ajunge la acest stadiu este mai lung decât vârsta actuală a universului, astfel încât niciunul dintre aceste obiecte exotice nu există - încă.
La sfârșitul vieții unui pitic negru, steaua va avea parte de o degradare a protonilor și va evapora într-o formă exotică de hidrogen. Doi pitici albi descoperiți în 2012 au o vechime de peste 11 miliarde de ani - ceea ce înseamnă că ar putea să se îndrepte spre transformarea piticii negre. Cu toate acestea, orice număr de lucruri ar putea încetini procesul, așa că va trebui doar să stăm cu ochii pe ele pentru următorii câteva miliarde de ani pentru a vedea cum progresează.
Steaua înghețată
Conceptul unui artist de magnetar sau de o stea cu neutroni extrem de magnetici, care arată cam ca o stea înghețată. (Centrul de zbor spațial Goddard NASA) Într-o zi, când universul începe să curgă din materiale pentru a circula, după ce a fuzionat majoritatea elementelor mai ușoare în cele mai grele, pot exista stele care ard doar la fel de fierbinte ca punctul de îngheț al apei. Așa-numitele „stele înghețate” ar cădea la doar 273 grade Kelvin (aproximativ 0 grade Celsius), umplute cu diverse elemente grele datorate unei deficiențe de hidrogen și heliu în cosmos.
Potrivit cercetătorilor care au conceptualizat astfel de obiecte, Fred Adams și Gregory Laughlin, stelele înghețate nu se vor forma pentru trilioane de ani. Unele dintre aceste stele pot proveni din coliziuni între obiecte sub-stelare numite pitici maro, care sunt mai mari decât planetele, dar prea mici pentru a se aprinde în stele. Stelele înghețate, în ciuda temperaturilor scăzute, teoretic ar avea suficientă masă pentru a susține fuziunea nucleară limitată, dar nu suficient pentru a străluci o mare parte din propria lor lumină. Atmosfera lor poate fi poluată de nori de gheață, cu un miez slab care radiază o cantitate mică de energie. Dacă s-ar forma ca teoretizați, ar arăta mult mai mult ca niște pitici maro decât stelele adevărate.
În acest viitor îndepărtat, cele mai mari stele din jur vor fi doar de 30 de ori mai mari decât soarele, în comparație cu stelele cunoscute de astăzi, care sunt de peste 300 de ori față de masa soarelui. Se preconizează că stelele vor fi mult mai mici în medie în această perioadă - de multe ori mai mici decât de 40 de ori față de masa de Jupiter, care aproape că scufundă hidrogenul în heliu sub suprafață. În acest viitor rece și îndepărtat, după ce universul încetează să mai formeze stele, obiectele mari rămase vor fi în primul rând pitici albe, pitici maronii, stele cu neutroni și găuri negre, potrivit lui Adams și Laughlin.
Steaua de fier
Conceptul artistului de un corp ceresc topit, care seamănă poate cu aspectul stelelor de fier din miliarde de ani. (Iuliia Bycheva / Alamy Stock Photo) Dacă universul se extinde definitiv spre exterior, așa cum se întâmplă în prezent, mai degrabă decât în cele din urmă să se prăbușească spre interior - și oamenii de știință nu sunt siguri de ceea ce va face, atunci va ajunge în cele din urmă la un fel de „moarte prin căldură” unde atomii înșiși încep să se destrame . Spre sfârșitul acestei perioade, se pot forma unele obiecte izbitor de neobișnuite. Una dintre cele mai neobișnuite ar putea fi steaua de fier.
Pe măsură ce stelele din cosmos fuzionează continuu elemente ușoare în cele mai grele, în cele din urmă va exista o cantitate extraordinară de izotopi de fier - un element stabil și de lungă durată. Tunelul cuantic exotic se va sparge prin fier la un nivel subatomic. Acest proces, în cele din urmă, va da naștere unor stele de fier - obiecte uriașe, masele de stele, făcute încă aproape în totalitate din fier. Un astfel de obiect este posibil, numai dacă un proton nu se descompune, ceea ce este încă o întrebare la care oamenii nu au trăit suficient de mult pentru a răspunde.
Nimeni nu știe cât va dura universul, iar specia noastră aproape sigur nu va fi în preajmă pentru a asista la ultimele zile ale cosmosului. Dar dacă am putea trăi și observa cerul pentru trilioane de ani mai mult, cu siguranță am fi martorii unor schimbări remarcabile.
