Omul care a calculat momentul în care moare universul

În caz că n-ai aflat deja, universul cel mai probabil va sfârși urât, ceea ce înseamnă că se va mai extinde o groază de ani până când galaxiile vor dispărea, stelele vor exploda, găurile negre se vor evapora, iar tot ce va rămâne va fi un abis.

Însă, înainte de scenariul ăsta, resturile unor stele moarte cunoscute ca „pitică neagră” s-ar putea să explodeze într-un ultim spectacol cu supernove, conform unui studiu din Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„Nu e ieșit din comun ca și alte explozii să aibă loc”, a zis Matt Caplan, un astrofizician la Illinois State University care a semnat studiul, într-o discuție online. „Dar pot spune că sigur vor fi ultimele explozii de tip supernova.”

Genul acesta bizar de supernove încă nu există în universul nostru pentru că are doar 13.8 miliarde de ani vechime, e mult prea tânăr ca să producă astfel de relicve.

O stea precum soarele ar trebui să treacă prin două morți doar ca să intre în viața de apoi ca o pitică neagră. Mai întâi, trebuie să se transforme în pitică albă, o stea moartă super compactă. Se așteaptă ca soarele să facă această tranziție în aproximativ șase miliarde de ani. După aceea, conform teoriei, o pitică albă va radia pentru o perioadă lungă de timp până se va răci complet și va deveni o pitică neagră înghețată.

Stelele astea moarte de două ori din viitorul îndepărtat au mai fost aduse în discuție și-nainte. Fizicianul teoretician Freeman Dyson a mai deschis subiectul într-o lucrare din 1979, de exemplu. Totuși, studiul lui Caplan e primul care să atingă întrebările: dacă și când vor exploda obiectele astea.

„Asta e informația nouă”, a zis el. „Am calculat riguros cât de mult trebuie să aștepți, condițiile exacte pentru a obține colapsul și ce fel de supernove ar fi, comparat cu ce vedem în prezent.”

Pitica neagră va fi o fărâmă din varianta sa radiantă și cu toate astea tot va putea să prelungească puțin fuziunea nucleară din nucleu la un ritm extraordinar de scăzut. Procesul ăsta va duce la acumularea treptată a fierului în interiorul ei până când va ajunge o bucată de metal. Pentru stelele de mărimea soarelui, ăsta-i deznodământul: o bucată mare de fier.

Totuși, stelele de câteva ori mai mari decât soarele pot face tranziția de la pitici albe la negre la supernove. Odată ce o pitică neagră se deteriorează la o masă de aproximativ 1,2 până la 1,4 mai mare decât cea a soarelui, presiunea generată de electronii săi va ceda sub forța gravitației sale ceea ce va duce la colapsul întregului obiect, distrugerea nucleului și aprinderea ultimei explozii din univers.

Însă nu știm sigur dacă universul va muri în flăcări. Chiar dacă-i scenariul cel mai favorizat, au mai fost propuse și alte variante.

Oamenii de știință nu sunt siguri dacă protonii, care sunt particule subatomice, se vor defragmenta. Dacă da, piticile negre se vor evapora cu mult înainte ca ele să aibă șansa să explodeze.

„Încă se mai fac experimente pentru a găsi dovezi pentru degradarea protonilor”, a zis Caplan. „Dar asta nu înseamnă că nu există.”

Caplan sugerează să-ți imaginezi o clespidră umplută cu toți protonii observabili în univers, care ar fi un număr ca 10 și 80 de zerouri în coadă. Unul dintre protoni pică în partea de jos a clepsidrei odată la fiecare zece miliarde de ani. Când toți au ajuns acolo, întorci clepsida și procesul o ia de la capăt.

„Dacă faci asta până nu mai ai niciun proton, înseamnă că ai așteptat cât trebuia să vezi supernova unei pitici negre”, a zis Caplan. „E un număr mare. E greu să ți-l imaginezi.”

Numărul, care e în jur de 10 cu vreo 1 100 de zerouri după el, e numărul de ani necesari pentru ca prima supernovă să aibă loc. Apoi ar fi nevoie de googoli peste googoli de ani ca toate să explodeze. În acest punct, dimensiunea universului ar fi atât de mare încât Caplan a spus despre ea că-i „cel mai mare număr pe care-l voi vedea vreodată în cariera mea într-un calcul serios”.

Cu alte cuvinte, ar trebui să fii o formă de viață adaptabilă ca să supraviețuiești până la o supernovă a unei pitici negre. Chiar și atunci, cel mai probabil nu vei putea surprinde nicio explozie. Expansiunea spațiului va izola totul în univers în spatele unui „orizont de evenimente cosmice”, unde nu sunt posibile observații sau interacțiuni.

„Orizontul evenimentelor cosmice e similar orizontului de evenimente al unei găuri negre”, a zis Caplan. „Odată trecut de acel punct, expansiunea spațiului creează și mai mult spațiu sau distanță între obiecte la fiecare secundă pe care lumina o poate parcurge.”

„Asta se întâmplă relativ devreme”, a notat el. „Devreme” înseamnă aici undeva între 10 la puterea 20 până la googoli, care-i tot miliarde de ani mai mult decât vârsta universului.

Având în vedere cât de mult le ia piticelor negre să evolueze, nu prea ai vreo șansă să prinzi vreuna în era noastră. Caplan speră să exploreze viitorul lor în modele și teorii.

„Ar fi tare să fac niște simulări să văd ce diferențe găsesc între ele și supernovele din prezent”, a zis el.

„Ăsta-i motivul pentru care oamenii se fac fizicieni teoreticieni”, a concluzionat el. „Datorită întrebărilor mari: Bing Bang-ul, găurile negre și sfârșitul timpului.”