Dagens stjerner i vores rum er ikke den eneste mulige type stjerner. I mange milliarder og endda billioner af år kan der opstå nye mærkelige objekter, når vores nuværende stjerner bliver ældre og begynder at blive til helt andre himmellegemer. Smithsonian-magasinet taler om fire typer stjerner, der kan opstå i fremtiden.
I den indledende fase af dets eksistens var universet fyldt med mærkelige og mystiske objekter. Kort efter Big Bang kunne store skyer af materiale danne sorte huller direkte uden at smelte sammen til stjerner, som vi ser i dag. Pseudogalakser oplyste hav med neutralt brint, hvilket gjorde universet gennemsigtigt og udsendte fotoner, hvor der kun var mørke før. Og kortlivede stjerner fra hydrogen og helium alene dukkede op og forsvandt som gnister om natten.
Mere end 13 milliarder år senere har sagen om universet dannet adskillige typer stjerner i forskellige størrelser, lysstyrke og levetid. Men stjernerne i vores kosmos i dag er ikke den eneste type stjerner, der kan eksistere. I den fjerne fremtid, efter mange milliarder og endda billioner af år, kan der fremstå mærkelige objekter, når vores nuværende stjerner bliver gamle og begynder at blive til helt forskellige himmellegemer. Nogle af disse objekter kan endda være forløbere for universets termiske død, hvorefter det ukendte vil komme.
Vi præsenterer fire typer stjerner, der kan eksistere i fremtiden - selvfølgelig, hvis universet lever til den dag, hvor det kan give dem liv.
Blå dværg
Røde dværgstjerner betragtes som den mest almindelige type stjerne i universet. De er små i størrelse og undertiden ikke overstiger volumenet af gas-gigantiske planeter. De har også lav masse og lav temperatur (for en stjerne). De mindste dværge er kun 80 gange massen af Jupiter, mens G-typen Sun (gul dværg) er omkring tusind gange massen af Jupiter.
Men der er noget specielt ved disse ret små og seje stjerner. Astronomer mener, at røde dværge kan vare i billioner af år ved langsomt at brænde brint og gøre det til helium. Dette betyder, at nogle røde dværge lever næsten lige så længe som universet. Stjernen, som har en masse på 10% af solens masse, kan leve i næsten seks billioner år, og de mindste stjerner som TRAPPIST-1 kan overleve dobbelt så længe, som rapporteret i et papir, der blev offentliggjort i 2005. Universet er kun omkring 13,8 milliarder år gammelt, og derfor har røde dværge levet mindre end en procent af deres liv.
Salgsfremmende video:
Derimod har solen kun fem milliarder år tilbage, hvorefter den løber tør for brintbrændstof, og den begynder at omdanne helium til kulstof. Disse ændringer vil medføre en ny fase i Solens udvikling, som først vil stige, blive en rød kæmpe og derefter køle ned og krympe til størrelsen af en hvid dværg. Dette er den slags elektronrige lig af en stjerne, som vi ser i hele galaksen.
I billioner af år vil røde dværge også begynde at ødelægge deres sidste brintreserver. Seje små stjerner vil være meget varme et stykke tid og udsende blåt lys. I stedet for at vokse som solen, kollapser den røde dværg på et senere tidspunkt i sin eksistens, dvs. kollapser indad. Efterhånden som den blå dværgfase slutter, forbliver kun stjerneskallen i form af en lille hvid dværg.
Sort dværg
Men selv hvide dværge kan ikke vare evigt. Når en hvid dværg løber tør for kulstof, ilt og frie elektroner, brænder den langsomt ud og bliver til en sort dværg. Disse teoretisk forudsagte objekter er sammensat af degenereret stof. De udsender lidt eller intet lys. På dette tidspunkt dør stjernen for ægte.
Sådan er skæbnen for stjerner som solen, selvom milliarder af år vil gå, før stjernen begynder processen med at blive en sort dværg. Ved afslutningen af solens levetid som en hovedsekvensstjerne (dens varighed er ca. 10 milliarder år, og nu er solen 4,8 milliarder år gammel), vil den stige, muligvis til Venus 'bane, og blive en rød kæmpe. Den vil bevare denne størrelse i en milliard år, hvorefter den bliver en hvid dværg. NASA estimerer, at solen vil være i en hvid dværgtilstand i cirka 10 milliarder år. Men der er andre skøn, der indikerer, at stjerner kan være i denne fase i en kvadrillion år. Under alle omstændigheder er dette mere end universets nuværende tidsalder, og derfor findes der ingen af disse eksotiske objekter endnu.
I slutningen af den sorte dværgs liv forekommer protonradioaktivt henfald, og gradvis fordamper det og bliver til en eksotisk form for brint. Opdaget i 2012 er de to hvide dværge over 11 milliarder år gamle, hvilket betyder, at de er tæt på at blive sorte dværge. Denne proces kan dog bremses af forskellige faktorer, og derfor er det bedre for os at observere dem i flere milliarder år for at forstå, hvordan de udvikler sig.
Frossen stjerne
En dag begynder universet at løbe tør for brugbart stof, fordi de fleste af de lettere elementer bliver til tungere. Derefter vises frosne stjerner, som kun opvarmes til vandets frysepunkt. De vil eksistere ved en temperatur på 273 grader Kelvin (ca. nul grader Celsius), fyldt med forskellige tunge grundstoffer på grund af manglen på brint og helium i rummet.
Ifølge forskere Fred Adams og Gregory Laughlin, der forudsiger fremkomsten af sådanne genstande, vil frosne stjerner ikke dannes i mange billioner år. Nogle af disse stjerner kommer fra sammenstød af genstande kaldet brune dværge, som er større end planeter, men for små til at antænde og blive stjerner. Frosne stjerner har på trods af deres lave temperaturer teoretisk nok masse til begrænset nuklear fusion, men ikke nok masse til at udsende deres eget lys i store mængder. Deres atmosfære vil blive forurenet af iskolde skyer med en svag kerne, der udsender lidt energi. Hvis forskernes forudsigelser er korrekte, vil de ligne mere på brune dværge end rigtige stjerner.
I denne fjerne fremtid vil de største stjerner med hensyn til deres masse kun være 30 gange større end solen, mens de kendte stjerner i dag er mere end 300 gange vores stjernes masse. Ifølge denne teori vil stjernerne på det tidspunkt i gennemsnit være meget mindre, cirka 40 gange Jupiters masse. Under overfladen vil de have store vanskeligheder med at omdanne brint til helium. Ifølge Adams og Laughlin er det kun hvide dværge, brune dværge, neutronstjerner og sorte huller, der forbliver af store genstande i denne kolde og fjerne fremtid, når universet helt vil stoppe med at skabe stjerner.
Jernstjerne
Hvis universet konstant ekspanderer, som det i øjeblikket sker og ikke kollapser indad (forskere er ikke sikre på, hvordan det vil handle), så står det over tid over for en slags "varmedød", når atomerne selv begynder at sprede sig. Ved udgangen af denne periode kan der opstå meget usædvanlige objekter. Det mest usædvanlige objekt af denne art ville være en jernstjerne.
Stjerner i det ydre rum kombinerer konstant lettere elementer til tungere, og med tiden vil en utrolig mængde jernisotoper dukke op. Det er et stabilt og holdbart element. Eksotisk kvantetunnel brister gennem jern på et subatomært niveau. Over tid vil denne proces skabe jernstjerner - gigantiske stjernemassegenstande, der næsten udelukkende består af jern. Men en sådan genstand kan kun opstå, hvis der ikke er nogen forfald af protoner, og dette er et stort spørgsmål, som menneskeheden ikke har noget svar på, fordi det har levet for lidt.
Ingen ved, hvor længe universet vil vare, og det er usandsynligt, at menneskeheden lever for at se slutningen af kosmos. Men hvis vi kunne leve længere og observere himlen i flere billioner år, ville vi helt sikkert være vidne til fantastiske ændringer.
John Wenz