一項新的研究表明，黑矮星也許是在宇宙消亡中以超新星的形式爆炸時如何最終釋放出最后的光點(diǎn)。以此宇宙中剩下的任何東西都不會爆炸或發(fā)光。

在宇宙的盡頭，在最后一個閃亮的星星閃爍了很久之后，可能會發(fā)生最后一次爆炸。一項新的研究表明，這些被稱為黑矮星超新星的令人眼花繚亂的爆炸將預(yù)示著宇宙進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)入永遠(yuǎn)的黑暗。

這些新提出的超新星是一種特殊的品種，在宇宙中還沒有發(fā)生過。黑矮星超新星可能是宇宙中發(fā)生的最后一次事件，那時宇宙將是一個溫度接近絕對零度的空白地方。

恒星的生死是由它們的質(zhì)量決定的。大的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的10倍或以上，爆炸為超新星，可以成為黑洞。

但較小的恒星，不會通過它們核心的核聚變產(chǎn)生較重的元素，它們作為被稱為白矮星的小恒星外殼結(jié)束了它們的生命。在數(shù)萬億年的時間里，它們變暗，變成冰凍的、沒有光的物體，被稱為黑矮星。

一篇將發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上的新論文，描述了這些黑矮星如何最終以超新星的形式釋放宇宙中的最后一點(diǎn)光。

黑矮星超新星將通過稱為吡核聚變的量子過程形成。恒星通常由熱核聚變提供動力，高溫和壓力克服了原子核的自然電排斥力，使原子能夠融合成新的、更重的元素。

但在吡啶核聚變中，量子隧穿使原子核比通常更接近。因此，環(huán)非核聚變可以非常緩慢地將白矮星中的元素變成鐵——這是聚變可以產(chǎn)生的最后一種元素。

“這些反應(yīng)需要很長時間，”研究作者馬特。這些反應(yīng)的卡普蘭說?！蹦憧梢缘纫话偃f年，在黑矮星上看不到任何核聚變反應(yīng)?！?/p>

相比之下，太陽每秒融合超過10^38個質(zhì)子。通過吡非核聚變將黑矮星轉(zhuǎn)化為鐵需要令人難以置信的10^1100和10^32000年。如果你寫出這些數(shù)字中所有的零，它們會分別占據(jù)整個書中的一個章節(jié)的長度。

“這些時間尺度是巨大的，”密歇根大學(xué)的天體物理學(xué)家弗雷德·亞當(dāng)斯說，他沒有參與這項新的研究。

“我們預(yù)計最大的黑洞只能在10到100年的時間尺度上蒸發(fā)，與本文中討論的時間相比，這是瞬時的?！?/p>

一旦黑矮星大部分是鐵的，它就會被自己的質(zhì)量壓碎。這種失控的超新星坍塌將引發(fā)一個巨大的內(nèi)爆，噴出剩余的黑矮星的外層。

在今天較大的恒星中，這種鐵的堆積也導(dǎo)致了更常見的所謂的核坍縮超新星。

然而，黑矮星超新星將只出現(xiàn)在質(zhì)量在太陽的1.16到1.35倍之間的黑矮星中。這些黑矮星反過來是由太陽質(zhì)量的6到10倍的典型恒星產(chǎn)生的。

卡普蘭說：“這并不是一個罕見的種群，但也不是最常見的?！?/p>

事實(shí)上，這些恒星大約占目前所有恒星的1%，卡普蘭估計，在宇宙結(jié)束之前，這些超新星將有大約10億萬億顆（10^21）。

由于黑矮星的質(zhì)量相當(dāng)?shù)?，黑矮星的超新星可能比出現(xiàn)在現(xiàn)在的宇宙中的要小一些，但在一個原本是黑色的宇宙中仍然很壯觀。

在最后一口氣之后，宇宙中剩下的任何東西都無法爆炸或發(fā)光。

所以，當(dāng)宇宙似乎會以冰結(jié)束，但一路上會有火焰的火花。

最初發(fā)表在《現(xiàn)場科學(xué)》雜志上。

相關(guān)知識

黑洞是時空展現(xiàn)出極端強(qiáng)大的引力，以致于所有粒子、甚至光這樣的電磁輻射都不能逃逸的區(qū)域。廣義相對論預(yù)測，足夠緊密的質(zhì)量可以扭曲時空，形成黑洞；不可能從該區(qū)域逃離的邊界稱為事件視界。雖然，事件視界對穿越它的物體的命運(yùn)和情況有巨大影響，但對該地區(qū)的觀測似乎未能探測到任何特征。在許多方面，黑洞就像一個理想的黑體，它不反光。

BY:?MARA JOHNSON-GROH

FY: 宇宙天空

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