جهان احیانا با یك ابرنواختر كوتوله سیاه تمام می شود

جهان احیانا با یك ابرنواختر كوتوله سیاه تمام می شود به گزارش این با من جهان امكان دارد با یك انفجار بزرگ یا همان بیگ بنگ شروع شده باشد، اما به احتمال زیاد به روشی كاملاً خلاف انتظار و به آرامی در طول چند تریلیون سال خاتمه می یابد.


به گزارش این با من به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، یک فیزیکدان نظری در دانشگاه ایالتی ایلی نویز آخرین رویداد پیش از آخر هستی را محاسبه کرده است و می گوید این رویداد می تواند انفجار ستارگانی به نام کوتوله های سیاه باشد که البته هنوز وجود ندارند.
کوتوله سیاه(Black dwarf) به باقیمانده یک کوتوله سفید می گویند. سفید بودن یک کوتوله سفید از دمای ناشی از فشرده شدن آن به وجود می آید، اما فرضیه هایی وجود دارند که طبق آنها، کوتوله سفید تا ابد نمی تواند به رمبش ادامه دهد و به تدریج، تندی رمبش آن کم شده و بعد از مدتی کوتوله سفید به کلی از رمبش باز می ایستد. با کند شدن و سرانجام بازایستادن کوتوله سفید از رمبش، دمای لازم برای تابش کوتوله سفید به تدریج رو به زوال گذاشته و کوتوله سفید کم نور شده و بالاخره تبدیل به جسمی به نام "کوتوله سیاه" می شود. هم اکنون هیچ کوتوله سیاهی در کیهان وجود ندارد، چونکه هنوز سن کیهان به قدری زیاد نشده که کوتوله های سفید فرصت تبدیل شدن به کوتوله های سیاه را پیدا کنند.
سرنوشت نهایی جهان هنوز مورد بحث است، اما یکی از فرضیه های پیشرو این است که جهان گرفتار "مرگ گرما" خواهد شد. اصولا همه ستاره ها خنک می شوند و از بین می روند، سیاه چاله ها تبخیر می شوند و گسترش بی انتها جهان سبب می شود تا پارچه واقعیت به قدری کشیده شود که ذرات زیر اتمی باقیمانده به ندرت شانس گذر از فاصله یک پارسکی یکدیگر را داشته باشند.
پارسِک(Parsec) یکی از واحدهای سنجشِ مسافت در ستاره شناسی است. یک پارسک برابر با ۳۰.۹ تریلیون کیلومتر و معادل ۳.۲۶ سال نوری است.
حالا به لطف "مت کاپلان" که فیزیکدان نظری است، ما این ایده را داریم که امکان دارد ابرنواختر کوتوله سیاه یکی از آخرین مواردی باشد که پیش از آخر جهان اتفاق می افتد.
هم اکنون ابرنواخترها انفجارهای نهایی هستند که برای ستارگان عظیم روی می دهند و چنین انفجاری در تقدیر همه ستارگان است. هنگامی که این راکتورهای بزرگ هسته ای از سوخت تهی می شوند، هسته آنها از هم می پاشد و یک ابرنواختر را آغاز می کند و در انتها هم یک سیاه چاله یا ستاره نوترونی به جا می گذارد.
ستاره های کوچک تر مانند خورشید خودمان، در عوض به غول های قرمز بسط می یابند و در نهایت به کوتوله های سفید تبدیل می شوند. از آنجائیکه این کوتوله های سفید(به طور معمول) جرم لازم برای آغاز ابرنواختر را ندارند، در عوض به آرامی سرد می شوند و به دمای پس زمینه فضا می رسند. وقتی چنین اتفاقی بیفتد، آنها محو می شوند و منجمد می شوند و تبدیل به ستاره های کوتوله سیاه تیره و سرد می شوند.
محاسبه شده است که این روند تریلیون ها سال طول می کشد و از آنجائیکه جهان حالا تنها ۱۳.۴ میلیارد سال قدمت دارد، دانشمندان انتظار ندارند که فعلا کوتوله های سیاه در جهان وجود داشته باشند، چون که قدیمی ترین کوتوله های سفید شناخته شده هنوز به روشنی می درخشند.
اساساً تصور می شد یک کوتوله سیاه آخر داستان باشد، اما به قول "کاپلان"، هنوز مقداری حیات در این اجرام وجود دارد. همجوشی هنوز هم می تواند در دماهای بسیار سرد اتفاق بیفتد، فقط مدت زمان فوق العاده زیادی می کشد و مقداری به کمک مکانیک کوانتومی نیاز دارد.
پدیده تونل زنی کوانتومی بدین مفهوم است که گاهی اوقات یک ذره قادر به تونل زدن از سدی است که به صورت عادی انرژی کافی برای غلبه بر آنرا ندارد. در این حالت، هسته های داخل کوتوله سیاه می توانند به صورت خودجوش با هم ادغام شوند، با وجود اینکه آنها نباید انرژی کافی برای انجام این کار را داشته باشند.
سرانجام این محصولات همجوشی باید به اندازه کافی تجمیع شوند تا کوتوله سیاه را به روشی مشابه با ستاره های بزرگتر به سمت ابرنواختر هدایت کنند. "کاپلان" تخمین می زند که این سرنوشت انفجاری در انتظار حدود یک درصد از ستاره های درخشان امروز است، در حالیکه اکثریت قریب به اتفاق آنها به شکل کوتوله های سیاه برای همیشه در سکوت خود فرو می روند.
"کاپلان" می گوید: تنها عظیم ترین کوتوله های سیاه که حدود ۱.۲ تا ۱.۴ برابر خورشید جرم دارند، منفجر می شوند. حتی با واکنش های هسته ای بسیار کُند هم خورشید ما هنوز جرم کافی برای انفجار به شکل ابرنواختر را حتی در آینده ای بسیار دور ندارد.
این فیزیکدان می گوید که عظیم ترین کوتوله های سیاه نخستین اجرامی خواهند بود که منفجر می شوند و به دنبال آنها کوتوله های سیاه کوچکتر قرار دارند، اما این رویداد احتیاج به صبر بسیار طولانی مدتی دارد.
کپلان تخمین می زند که نخستین ابرنواختر کوتوله سیاه تا حدود ۱۰ به توان ۱۱۰۰ سال آینده اتفاق نخواهد افتاد. یعنی ۱۰ با ۱۱۰ صفر که رقمی چنان بزرگ است که هیچ کلمه ای برای آن نداریم.
"کاپلان" می گوید: کهکشان ها در نزدیکی آخر جهان پراکنده می شوند، سیاه چاله ها تبخیر خواهند شد و انبساط جهان همه اجرام را چنان از هم دور کرده است که هیچ کدام دیگر نمی توانند انفجار دیگری را ببینند و حتی از نظر فیزیکی برای نور هم امکان سفر در چنین مسافتی وجود ندارد.
اما این ابرنواخترهای کوتوله سیاه برای مدت زمانی که حتی تصور آن هم دشوار می باشد، آخرین رخدادهای جهان هستی خواهند بود. "کاپلان" می گوید ابرنواختر کوتوله سیاه نهایی حدود ۱۰ به توان ۳۲ هزار سال آینده رخ خواهد داد.
وی می افزاید: تصور کردن هر اتفاقی بعد از آن دشوار است. ابرنواختر کوتوله سیاه امکان دارد آخرین چیز جالبی باشد که در جهان اتفاق می افتد و آنها امکان دارد آخرین ابرنواخترهای هستی باشند.
این مطالعه در مجله Monthly Notices of Royal Royal Astronomical Society انتشار یافته است.




منبع:

1399/05/25
21:39:11
5.0 / 5
391
تگهای خبر: دانشگاه , محصولات , مطالعه
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۱ بعلاوه ۳
این با من - انجام پروژه
inbaman.ir - حقوق مادی و معنوی سایت این با من محفوظ است

این با من

انجام پروژه های شما