物理科技生物学-PHYICA

物理学家计算最后一帕尔萨斯次超新星爆发的时间

天文学与空间 2022-02-26 00:01:12

伊利诺伊州立大学雷切尔·哈奇 一个艺术家关于暗棕矮星的概念,它可能类似于预测的未来形成的黑矮星

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 我们所知道的宇宙的终结不会伴随着一声巨响

大多数恒星会随着温度降至零而慢慢冒泡

理论物理学家马特·卡普兰说:“这将是一个有点悲伤、孤独、寒冷的地方。”他补充说,在遥远的未来,没有人会见证这漫长的告别

大多数人相信随着宇宙的终结,一切都将是黑暗的

“这被称为‘热死’,宇宙将主要是黑洞和烧毁的恒星,”卡普兰说,当他计算这些死星中的一些在亿万年后会如何变化时,他想象出了一幅略有不同的画面

黑暗中可能会有无声的烟火——原本不应该爆炸的恒星残骸的爆炸

伊利诺伊州立大学物理学助理教授卡普兰的新理论工作发现,在遥远的未来,在宇宙中的其他一切都已经死亡并变得平静很久之后,许多白矮星可能会爆发成超新星

在现在的宇宙中,大质量恒星在超新星爆炸中戏剧性的死亡发生在内部核反应在核心产生铁的时候

铁不能被恒星燃烧——它像毒药一样积聚,引发恒星坍塌,形成超新星

但是较小的恒星往往会更有尊严地死去,在它们生命的最后缩小并变成白矮星

卡普兰说:“质量小于太阳10倍的恒星不像大质量恒星那样具有在核心产生铁的引力或密度,所以它们现在不能在超新星爆发中爆炸。”

“随着白矮星在接下来的几万亿年里冷却下来,它们会变得越来越暗,最终冻结成固体,成为不再发光的‘黑矮星’

“像今天的白矮星一样,它们将主要由碳和氧等轻元素组成,大小与地球相当,但质量与太阳相当,内部密度比地球上任何东西都大数百万倍

但是仅仅因为它们是冷的并不意味着核反应停止

“恒星发光是因为热核聚变——它们足够热,可以将小原子核撞在一起,形成更大的原子核,从而释放能量

卡普兰说,白矮星是灰烬,它们已经燃尽,但由于量子隧道效应,聚变反应仍然会发生,只是速度慢得多

“即使在零温度下,聚变也会发生,只是需要很长时间

他指出,这是将黑矮星变成铁并引发超新星爆发的关键

凯普兰的新工作被《皇家天文学会月报》接受出版,他计算了这些核反应产生铁需要多长时间,以及不同大小的铁黑矮星需要爆炸多少

他称他的理论爆炸为“黑矮星超新星”,并计算出第一次爆炸将在大约10到1100年后发生

“几年后,这就像说‘万亿’这个词差不多一百次了

如果你把它写出来,它会占据一页的大部分

这是令人难以置信的遥远未来

" 当然,并不是所有的黑矮星都会爆炸

“只有最大质量的黑矮星,大约1

2比1

4倍于太阳质量的风

“尽管如此,这意味着今天存在的所有恒星中有多达1%,大约10亿亿颗恒星,可能会以这种方式死亡

至于其余的,他们将仍然是黑矮星

“即使有非常缓慢的核反应,我们的太阳仍然没有足够的质量来爆发超新星,即使是在遥远的未来

你可以把整个太阳变成铁,但它仍然不会爆炸

" 卡普兰计算出最大质量的黑矮星将首先爆炸,然后是质量逐渐减小的恒星,直到大约1032000年后没有更多的恒星爆炸

到那个时候,宇宙可能真的是死气沉沉,一片寂静

“很难想象接下来会发生什么,黑矮星超新星可能是宇宙中发生的最后一件有趣的事情

它们可能是最后一颗超新星

“当第一批黑矮星爆炸时,宇宙将已经面目全非

“星系将会散开,黑洞将会蒸发,宇宙的膨胀将会把所有剩余的物体拉得如此之远,以至于没有人会看到其他任何物体爆炸

光在物理上甚至不可能传播那么远

" 尽管他永远也看不到,卡普兰仍然没有屈服

“我成为物理学家有一个原因

我想思考一些大问题——为什么宇宙会在这里,它将如何结束?当被问及接下来会有什么大问题时,卡普兰说,“也许我们会尝试模拟一些黑矮星超新星

如果我们在天上看不到它们,那么至少我们可以在电脑上看到它们

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/tianwenxue/11105.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~