En supernova är en exploderande eller en exploderad
stjärna som efterhand kommer att slockna helt. Slutet av universum som vi
känner det kommer inte att komma med en smäll. De flesta stjärnor kommer istället långsamt att slockna och deras temperatur närma sig nollpunkten. Novor däremot
är då en stjärna av medelstorlek eller mindre i slutet av sitt liv då
kärnbränslet börjar ta slut flammar upp och sedan sjunker ihop till en röd
dvärg som efterhand svalnar till svart dvärg. Men nya resultat visar att en del av dessa svarta dvärgar som är i viss storlek även de till slut exploderar.
Universum blir till slut en mörk kall plats, säger
teoretiska fysiker Matt Caplan, och tillägger att ingen kommer att vara vid liv
och uppleva denna nedsläckning i en avlägsen framtid. Det kommer att bli mörkt när universum går mot sitt slut. "Tillståndet är känt som
"värme död", då universums innehåll mestadels blir svarta hål och
svarta dvärgar, säger Caplan biträdande professor i fysik vid Illinois State
University vilken tidigare föreställde sig en något annorlunda bild när han beräknade
hur några av dessa döda stjärnor skulle förändras över eoner.
Stjärnor mindre än ca 10 gånger massan av solen har inte
en densitet nog för att producera järn i sina kärnor vilket massivare stjärnor har
så de kan inte explodera i en supernova när dess bränsle avtar till en kritisk
nivå säger Caplan. "När vita
dvärgar (slutprodukten för solen då denna expanderat som en nova) svalnar under
de därefter biljoner åren kommer de att växa och bli en "svart dvärg"
stjärnor som inte längre är ljusa."
Liksom vita dvärgar kommer de att innehålla
mestadels lätta element som kol och syre och kommer att vara i storlek som
jorden men innehålla ungefär lika mycket massa som solen då dess insida pressas till
täthet miljontals gånger högre än något idag existerande på jorden.
Att punktera mörkret kan ske likt tysta fyrverkerier
då explosioner av rester av stjärnor som aldrig skulle explodera en sista gång
lyser upp. Nytt teoretiskt arbete av Caplan, en biträdande professor i fysik
vid Illinois State University visar att en del vita dvärgar när de blivit svarta dvärgar kan explodera som supernova i en mycket avlägsen framtid långt efter att allt annat i universum
har dött och är tyst och mörkt.
I universum sker redan i dag dramatiska avslocknande
i form av massiva stjärnor i
supernovaexplosioner när interna kärnreaktioner producerar järn i kärnan. Järn
kan inte förbrännas av stjärnor det ackumuleras likt ett gift som slutar med
att det utlöser stjärnans kollaps i form av en supernova. Men mindre stjärnor
tenderar att dö med lite mer värdighet, utvidgas, krympa och bli vita dvärgar i
slutet av sina liv för att sedan långt fram i tiden bli en svart dvärg som i
vissa fal kan explodera i en ännu mer avlägsen framtid som en uppflammande
supernova (beroende på massa och storlek av denna).
Stjärnor mindre än ca 10 gånger massan av solen har
inte den densitet som måste till för att producera järn i sina kärnor så de kan
inte explodera i en supernova just nu, säger Caplan. "När vita dvärgar
svalnar under de närmaste biljonerna åren kommer de så
småningom frysa fast, och bli "svart dvärg" stjärnor som inte längre
skiner." Liksom vita dvärgar kommer de att mestadels bestå av
lätta element som kol och syre och kommer att vara av storleken som jorden men
innehålla ungefär lika mycket massa som solen, deras insida pressas till
tätheter miljontals gånger större än något på jorden.
Men bara för att de är kalla betyder inte att
kärnreaktionerna upphör. "Stjärnor lyser på grund av termonukleär fusion
de är tillräckligt varma för att krossa små kärnor och producera
större kärnor som frigör energi. Vita dvärgar är aska. De är utbrända, men
fusionsreaktioner kan fortfarande hända på grund av thermonuclear fusion,
men mycket långsamt, säger Caplan. "Fusion händer, även vid den absoluta
nollpunkten men mycket långsamt."
Caplan noterade att detta är förklaringen till hur svarta
dvärgar producerar järn och utlöser en supernova. Han beräknar hur lång tid
dessa kärnreaktioner tar för att producera järn och hur mycket järn svarta
dvärgar behöver för att explodera. Han kallar sina
teoretiska explosioner för "supernova med svart dvärg". "
Tiden då alla svarta dvärgar exploderat som kan detta är "biljoner"
nästan hundra gånger. Om du skrev ut det skulle det ta upp det mesta av en
sida. Det är häpnadsväckande långt i framtiden."
Alla svarta dvärgar kommer inte att explodera.
"Endast de massivaste svarta dvärgarna med mått omkring 1,2 till 1,4
gånger solens massa, kommer att explodera." säger Caplan. Ändå innebär det
så många som 1 procent av alla stjärnor som finns idag ungefär en miljard
biljoner stjärnor kan förväntas explodera som en svart dvärg resten förblir
svarta dvärgar. "Även med mycket långsamma nukleära reaktioner har vår sol
fortfarande inte tillräckligt med massa för att någonsin explodera i en
supernova utan förblir en svart dvärg.
Caplan beräknar att de mest massiva svarta dvärgarna
kommer att explodera först följt av successivt mindre massiva stjärnor tills
det inte finns mer kvar som kan explodera. Därefter är universum verkligen död och tyst.
"Det är svårt att föreställa sig något som kommer efter de svarta dvärgar
som blir supernovor. Troligen blir det
de sista skeendena som sker i universum. Det kan bli den sista supernovan
någonsin när sista svarta dvärgen med denna möjlighet gör detta."
När de första
svarta dvärgarna exploderar kommer universum redan att vara oigenkännligt.
"Galaxer kommer att ha skingrats svarta hål kommer att ha avdunstat och
expansionen av universum kommer att ha dragit alla återstående objekt så långt
ifrån varandra att ingen någonsin kommer att se någon av de andra explodera.
Det kommer inte ens att vara fysiskt möjligt för ljus att resa så långt."
Min uppfattning (min anm.) är att det knappast blir
tyst vi ser ju nya stjärnor bildas hela tiden från gasmoln och materia av
metaller och annan materia som har sitt ursprung ur supernovor. Det enda som kan
bekymra är universums expansion avstånden kan till slut bli så stora mellan
stjärnor att inget nytt kan ta form det blir för glest mellan gas och
supernovarester. Men det finns något som kallas slumpen så kanske ett enda solsystem i hela universum en gång åter kan bildas.
Bild från vikipedia på resterna efter Keplers supernova, SN 1604 (Keplers stjärna).
