https://frosthead.com

ארבעה סוגים של כוכבים שלא יהיו קיימים במשך מיליארדים או אפילו טריליוני שנים

היקום הקדום היה מלא באובייקטים מוזרים ומסתוריים. זמן קצר לאחר המפץ הגדול, ענני חומר גדולים עשויים ליצור חורים שחורים ישירות, מבלי להתלכד קודם לכוכבים כפי שאנו רואים כיום. גלקסיות פסאודו האירו ים של מימן נייטרלי כדי להפוך את היקום לשקוף, ומשחררות פוטונים במקום שלפני כן לא היה אלא חושך. וכוכבים קצרי מועד העשויים מכלום מלבד מימן והליום אולי הבזיקו פנימה והחוצה כמו ניצוצות בלילה.

יותר מ -13 מיליארד שנה לאחר מכן, עניין היקום התיישב בסוגים רבים של כוכבים בגדלים שונים, בהירות ופרקי חיים. אך כוכבי הקוסמוס של ימינו אינם הסוגים היחידים של כוכבים אשר יתקיימו אי פעם. בעתיד הרחוק, מיליארדים רבים או אפילו טריליון מיליוני שנים מעכשיו, עלולים חפצים מוזרים להתעורר כשלבים מתקדמים של הכוכבים הנוכחיים שלנו למצב של אובייקטים שמימיים חדשים לחלוטין. חלק מהאובייקטים הללו עשויים אפילו לשמש כמבשרים את מותו החום של היקום, שלאחריו, אי אפשר לדעת.

להלן ארבעה כוכבים שעשויים להתקיים ביום מן הימים - אם היקום שורד מספיק זמן כדי להוליד אותם.

גמד כחול

שמש כחולה תמונה של השמש שצולמה עם הדגם האולטרה סגול אקסטרים על סיפון STEREO-A, האוסף תמונות בכמה אורכי גל של אור בלתי נראים לעין האנושית, צבעוניות בכחול. (NASA / STEREO)

כוכבי גמדים אדומים, הנקראים גם גמדי M, נחשבים לסוג הכוכבים הנפוץ ביותר ביקום. הם קטנים - לפעמים לא נפוחים מכוכב ענק של גז - והם בעלי מסה וטמפרטורה נמוכים (לכוכב). לקטן ביותר יש רק פי 80 ממסתו של צדק, ואילו השמש, כוכב ברצף הראשי מסוג G, היא פי אלף ממסה של צדק.

עם זאת, לכוכבים הקטנים והקוררים האלה משהו אחר הולך להם. אסטרונומים מאמינים כי גמדים אדומים יכולים להימשך טריליוני שנים, תוך שהם מלטרים אט אט מימן להליום, מה שאומר שחלק מהגמדים האדומים קיימים כמעט בכל תקופת היקום. כוכב עם עשרה אחוז מסת השמש יכול לחיות כמעט שש טריליון שנים, ואילו הכוכבים הקטנים ביותר, כמו TRAPPIST-1, יכולים לחיות פי שניים, על פי עיתון משנת 2005. היקום בן רק בערך 13.8 מיליארד שנה, כך שגמדים אדומים אינם אפילו אחוז אחד לאורך תוחלת החיים שלהם.

לעומת זאת, לשמש יש רק חמישה מיליארד שנים בערך לפני שהיא שורפת את כל הדלק המימני שלה ומתחילה להתמזג הליום לפחמן. שינוי זה יפעיל את השלב הבא בהתפתחות השמש, תחילה יתפשט לענק אדום ואז יתקרר ויתכווץ לגמד לבן - סוג עשיר באלקטרונים של גוויית כוכבים שאנו רואים ברחבי הגלקסיה.

בטריליוני שנים גמדים אדומים יתחילו גם לכבות את החלקים האחרונים של מאגרי המימן שלהם. הכוכבים הקטנים והקרירים יהפכו לחמים בצורה יוצאת מהכלל במשך זמן מה, מקרינים כחולים. במקום להתרחב כלפי חוץ כמו השמש, צפוי גמד אדום בשלב מאוחר להתמוטט פנימה. בסופו של דבר, לאחר תום שלב הגמד הכחול, כל שנותר הוא קליפת הכוכב בצורה של גמד לבן קטן.

גמד שחור

גמד שחור מושג אמן של גמד חום כהה, הדומה לגמדים השחורים שצפויים להיווצר בעתיד. (נאס"א / JPL-Caltech)

אפילו גמדים לבנים לא יחזיקו מעמד לנצח. כאשר גמד לבן מתיש את האספקה ​​שלו בעצמו של פחמן, חמצן ואלקטרונים הזורמים בחופשיות, הוא יישרף לאט לאט ויהפוך לגמד שחור. חפצים תיאורטיים אלה העשויים מחומר מנווון אלקטרונים מייצרים מעט, אם בכלל, אור משלהם - מוות אמיתי של הכוכב.

עתיד זה הוא גורלם של כוכבים כמו השמש - אם כי לוקח מיליארדי שנים עד שכוכב מתחיל אפילו את תהליך הפיכתו לגמד שחור. לקראת סוף חיי השמש ככוכב ברצף הראשי (שהוא כ -10 מיליארד שנים בסך הכל, והשמש בת 4.6 מיליארד שנה עכשיו), היא תתרחב כלפי חוץ כענק אדום, פוטנציאלי עד מסלולו של ונוס. . זה יישאר כך בעוד מיליארד שנים לפני שיהפוך לגמד לבן. נאס"א מעריכה כי השמש תישאר בגמד לבן במשך כעשרה מיליארד שנים. עם זאת, הערכות אחרות מציעות שכוכבים יכולים להישאר בשלב זה במשך 10 15 או ארבע שנים. כך או כך, הזמן הנדרש כדי להגיע לשלב זה הוא ארוך יותר מהעידן הנוכחי של היקום, כך שאף אחד מהאובייקטים האקזוטיים הללו לא קיים - עדיין.

בסוף חייו של גמד שחור, הכוכב המתמיד יחווה ריקבון פרוטון ובסופו של דבר יתאדה לצורה אקזוטית של מימן. שני גמדים לבנים שהתגלו בשנת 2012 הם בני 11 מיליארד שנה מעטים - כלומר הם יכולים להיות בדרך לעבר טרנספורמציה של גמד שחור. עם זאת, כל מספר של דברים עלול להאט את התהליך, כך שנצטרך רק לפקוח עימם במשך מיליארד השנים הבאות כדי לראות כיצד הם מתקדמים.

כוכב קפוא

כוכב קפוא מושג אמן של מגנטר, או כוכב נויטרונים מגנטי ביותר, שנראה קצת כמו כוכב קפוא. (מרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א)

ביום מן הימים, כאשר היקום מתחיל להיגמר בחומרים כדי להסתובב, לאחר שהתמזג את מרבית היסודות הקלים יותר לכאלה כבדים יותר, יתכנו כוכבים ששורפים רק חם כמו נקודת הקפאה של מים. מה שמכונה "כוכבים קפואים" היה מגרד רק 273 מעלות קלווין (בערך 0 מעלות צלזיוס), מלא באלמנטים כבדים שונים בגלל מחסור במימן והליום בקוסמוס.

על פי החוקרים שהמשיאו מושגים כאלה, פרד אדמס וגרגורי לאצ'לין, כוכבים קפואים לא יתגבשו לטריליונים על טריליוני שנים. חלק מהכוכבים הללו עשויים להגיע מהתנגשויות בין עצמים תת-כוכבים הנקראים גמדים חומים, שהם גדולים מכוכבי לכת אך קטנים מכדי להציתם לכוכבים. כוכבים קפואים, למרות הטמפרטורות הנמוכות שלהם, היו תיאורטית מסה מספיק כדי לשמור על היתוך גרעיני מוגבל אך לא מספיק כדי להאיר על ידי הרבה מאורם. האטמוספירה שלהם עשויה להיות מזוהמת על ידי ענני קרח, כאשר גרעין חלש מקרין כמות קטנה של אנרגיה. אם הם נוצרים כתיאוריזים, הם היו נראים הרבה יותר כמו גמדים חומים מאשר כוכבים אמיתיים.

בעתיד רחוק זה, הכוכבים הגדולים בסביבה יהיו רק פי 30 ממסת השמש, בהשוואה לכוכבים הידועים כיום שהם פי 300 ממסת השמש. ניתן לחזות כי הכוכבים יהיו קטנים בהרבה בממוצע במהלך תקופה זו - רבים ככל שהם גדולים פי 40 מהמסה של צדק, ובקושי מבעבעים מימן להליום מתחת לפני השטח. בעתיד קר ורחוק זה, לאחר שהיקום יפסיק ליצור כוכבים כלל, החפצים הגדולים שנותרו יהיו בעיקר גמדים לבנים, גמדים חומים, כוכבי נויטרונים וחורים שחורים, על פי אדמס ולוצלין.

כוכב ברזל

כוכב ברזל מושג אמן של גוף שמימי מותך, אולי דומה לאיך שייראו כוכבי ברזל בטריליוני שנים. (איוליה בייצ'בה / צילומי Alamy)

אם היקום מתרחב תמיד כלפי חוץ, כפי שהוא עושה כרגע, במקום בסופו של דבר להתמוטט פנימה - ומדענים אינם בטוחים מה יעשה - אז בסופו של דבר הוא יחווה סוג של "מוות חום" בו האטומים עצמם מתחילים להתפרק. . לקראת סוף הזמן הזה עשויים להיווצר כמה חפצים יוצאי דופן להפליא. אחד החריגים ביותר יכול להיות כוכב הברזל.

כאשר כוכבים ברחבי הקוסמוס ממזגים ללא הפסקה אלמנטים קלים לכאלה כבדים יותר, בסופו של דבר תהיה כמות יוצאת דופן של איזוטופים מברזל - יסוד יציב וארוך טווח. מנהור קוונטי אקזוטי יפרוץ את הברזל ברמה תת אטומית. תהליך זה, בסופו של דבר, יביא לכוכבי ברזל - עצמים ענקיים שמסתם הכוכבים שעדיין נעשתה כמעט לחלוטין מברזל. אובייקט כזה אפשרי אך ורק אם פרוטון לא מתפורר, וזו עוד שאלה שבני אדם לא חיו מספיק זמן כדי לענות עליה.

איש אינו יודע כמה זמן יקום היקום, והמין שלנו כמעט בוודאי לא יהיה בסביבה כדי להיות עדים לימים האחרונים של הקוסמוס. אבל אם היינו יכולים לחיות ולהתבונן בשמיים טריליוני שנים נוספות, ללא ספק היינו עדים לאיזה שינוי מדהים.

ארבעה סוגים של כוכבים שלא יהיו קיימים במשך מיליארדים או אפילו טריליוני שנים