پایان سرد و تاریک جهان چه زمانی رخ میدهد؟
فیزیکدان نظری و استاد «دانشگاه ایلینوی» (Illinois State University) دریافته است که ستارهها حتی پس از سرد و خاموش شدن جهان تا مدتها به انفجار ادامه میدهند. او هنگامی که مشغول کاوشی عمیق در زمینهی آخرین انفجارهای ابرنواختری کیهان بود به این موضوع دست یافت و در اینباره گفت: «زمانی که جهان آنطور که میشناسیم میمیرد، مکانی غمانگیز، تنها و سرد خواهد بود.»
«مت کاپلان» (Matt Caplan) در پژوهشی جدید محاسبه کرد که چگونه ممکن است ستارههای مرده با گذشت زمان تغییر کنند و زمانی را که آخرین ابرنواختر در آیندهای بسیار دور جهان منفجر خواهد شد، تعیین کرد.
او در پژوهش خود توضیح داد: «پایان جهان بهعنوان مرگ گرما شناخته میشود، جایی که جهان عمدتا سیاهچاله و ستارههای سوخته خواهد بود.» کاپلان اشاره میکند که علت فیزیکدان شدن او فکر کردن در زمینهی پرسشهای بزرگ بوده است، پرسشهایی مانند این که چرا جهان اینجاست و چگونه به پایان خواهد رسید؟
اکنون او در این مطالعهی تازه، به آیندهی انفجارهای ستارهای پرداخته است. ستارگان پرجرم به صورت ابرنواختر منفجر میشوند، هنگامی که آهن تشکیل شده در هستهی آنها جمع شده و باعث فروپاشی ستاره میگردد. اما ستارگان کوچکتر مانند کوتولههای سفید که باقیماندهای ابَرچگال پس از پایان سوخت ستارگان مانند خورشید هستند، گرانش و چگالی لازم را برای تولید آهن ندارند. با این وجود کاپلان دریافت که با گذشت زمان ممکن است کوتولههای سفید چگالتر شده و به کوتولهی سیاه تبدیل شوند که در این صورت میتوانند آهن تولید کنند.
او در زمینهی سرانجام ستارگان در پایان جهان گفت: «هنگامی که کوتولههای سفید طی چند تریلیون سال آینده سرد میشوند، کمنورتر شده و سرانجام به صورت جامد یخ میزنند و به کوتولهی سیاهی تبدیل میشوند که دیگر نمیدرخشد.»
ستارگان به دلیل همجوشی گرما-هستهای میدرخشند. آنها به اندازهی کافی داغ هستند که هستههای کوچکتر را به هم برخورد داده و هستههای بزرگتر را شکل دهند که باعث آزاد شدن انرژی میشود. کوتولههای سفید مانند خاکستر هستند و همهی آنها سوخته است اما واکنشهای همجوشی، هرچند خیلی آهستهتر، میتواند از راه تونلزنی کوانتومی در آنها اتفاق بیفتد.
تونلزنی کوانتومی پدیدهای است که در آن یک ذرهی زیراتمی، از طریق سد پتانسیلی که عبور از آن به نظر غیرممکن میرسد، تونل میزند تا در آن نفوذ کند و بدین ترتیب از یک سمت ناپدید شده و در سمت دیگر سد ظاهر میشود.
از سویی کاپلان متوجه شد که این نوع همجوشی، یک عامل مهم برای ساخت آهن در کوتولههای سیاه و تحریک این نوع ابرنواخترهاست.
این پژوهش که در ۷ آگوست (۱۷ مرداد) در ژورنال Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است، نشان میدهد کوتولههای سیاه از اندازههای گوناگون به چه میزان ساختن آهن برای وقوع انفجار نیاز خواهند داشت. کاپلان محاسبه کرد که اولین این ابرنواخترهای کوتولهی سایه، حدود ۱۰ به توان ۱۱۰۰۰ سال آینده منفجر خواهد شد. به اندازهای دور که تقریبا غیر قابل تصور است.
او دریافت که بیشتر کوتولههای سیاه پرجرم در ابتدا منفجر میشوند و به دنبال آن ستارههای کمجرمتر تا جایی که هیچ یک باقی نمیماند و انتظار میرود که این اتفاق حدود ۱۰ به توان ۳۲۰۰۰ سال آینده باشد. تصور اینکه چه چیزی پس از آن میآید دشوار است. به گفتهی او «ابرنواختر کوتولهی سیاه شاید آخرین چیز جالبی باشد که در جهان رخ میدهد. این پدیدهها حتی ممکن است آخرین ابرنواختر هم باشند.»
پس از آخرین ابرنواختر چه خواهد شد؟ به گفتهی کاپلان کهکشانها پراکنده میشود، سیاهچالهها تبخیر میشود و گسترش جهان باعث میشود که همهی اجرام از هم جدا شوند تا جایی که هیچ کدام انفجار دیگری را نبیند. آنقدر دور که حتی از نظر فیزیکی برای نور نیز دستیابی به چنین فاصلهای غیرممکن خواهد بود.
منبع:دیجی کالامگ
