科学家首次提出宇宙在“大爆炸”里死去
科学家首次提出宇宙在“大爆炸”里死去
是在爆炸中湮灭照旧在沉默沉静中灭亡？天文学家恒久以来一直在思考宇宙将如何终结。
已知的物理定律表白，以后刻起到约莫10100年后，恒星将遏制降生、星系将变暗，甚至黑洞也将通过霍金辐射的进程蒸发，只留下简朴的亚原子粒子和能量。空间的膨胀将使能量冷却到靠近0开尔文（绝对零度），这意味着宇宙的“热灭亡”和到达总熵。
据《科学》报道，一项新研究显示，在不可思议的遥远将来，被称为黑矮星的酷寒恒星残余物质将开始发作，形成一系列壮观的超新星，释放宇宙有史以来最后的“烟火”。这或者是宇宙在万物永远变暗前最后的“欢呼”。
本年春天，美国伊利诺伊州立大学理论物理学家Matt Caplan在传授一门天体物理学课程时意识到，最后一组天体的运气从未被表明过。在耗尽热核燃料之后，像太阳这样的低质量恒星不会以引人注目标超新星的形式呈现，相反，它们会逐步地脱落外层，留下一个地球巨细的炽热焦点，即白矮星。
“它们就像是从炉子上取下来的平底锅，会越来越凉，根基上会永远冷却下去。” Caplan说。
白矮星凡是不再发生能量，依靠一种叫做电子简并压力的气力抵挡重力瓦解。白矮星中的粒子被锁在发射热量的晶格中长达数万亿年之久，远远高出了宇宙今朝的年数。但最终，这些白矮星会逐渐冷却，酿成黑矮星。
黑矮星缺乏驱动核回响的能量，所以它们内部很少产生核聚变回响。聚变需要带电原子核降服强大的静电斥力而归并。然而在很长一段时间内，量子力学答允粒子穿过能量屏障，这意味着尽量速度极低，聚变回响仍然可以产生。
当硅和镍等原子与铁熔适时，它们可以或许发生正电子，即电子的反粒子。这些正电子会迟钝地摧毁黑矮星中心的一些电子，并减弱它的简并压力。对付质量约为太阳1.2至1.4倍的恒星（约占当今宇宙中所有恒星的1%）而言，这种削弱最终将导致劫难性的引力瓦解，从而激发雷同于更高质量恒星形成超新星的庞大发作。Caplan在本月的英国《皇家天文学会月刊》上报道了这项研究。
Caplan说，这种戏剧性的发作将在101100年后开始产生，这一数字人类大脑险些无法领略。而这场发作将一连到1032000年后。
但愿目击这场宇宙最后“烟火”的时间观光者恐怕会失望。因为到了这个时代，一种与引力相反的神秘物质——暗能量将把宇宙中的一切支解开，每一颗黑矮星都将被庞大的暗中困绕：超新星甚至互相间都无法视察到。
耶鲁大学天体物理学家Gregory Laughlin传颂这项研究是一个有趣的思维尝试，它答允科学家思量在当前时代还没有足够时间展开的物理进程。
不外，Laughlin也强调，任何有关遥远将来的研究都不必太卖力。“我们对极为遥远的将来的观点反应了今朝的认识，并且这种观点会跟着时间的推移而改变。”
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/mnras/staa2262
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