Могут ли неосвещенные звезды или звездные останки вновь зажечь свет во Вселенной?
Один маленький свет создает пространство, в котором не может существовать тьма.И хотя кажется неизбежным, что тьма в конечном итоге победит, когда последний фотон света покинет поле зрения, этот момент наступит гораздо позже, чем кто-либо ожидает. Среди присланных вами вопросов выделяется следующий от Эндрю Доддса: Я обратил внимание на одну звездную систему — Люман 16, состоящую из двух коричневых карликов.Свет изгоняет тьму.
И как бы она ни старалась, тьма не может победить свет. — Дональд Л.
Хикс
Мне интересно – возможно ли, что такие системы, падая по спирали, объединятся друг с другом и образуют красный карлик? И если да, значит ли это, что у нас все еще будут звезды даже через много триллионов лет? Сегодня легко взглянуть на Вселенную, особенно со всем доступным нам оборудованием, и сделать вывод, что перед нашими глазами находится практически неограниченный запас материала.
И чем дольше мы смотрим, тем больше видим! 
Неважно, на какую часть неба мы смотрим:
• К центру Млечного Пути,
• в сердце туманностей или скоплений,
• в галактики за пределами нашей,
• или в пустой на вид участок неба,
мы окажемся в окружении светящихся объектов глубокого космоса.
Каждый из них светится либо потому, что это звезда, либо потому, что это группа звезд. 
Но, несмотря на все звезды в нашей Галактике (около 400 миллиардов), все галактики в видимой части Вселенной (не менее 170 миллиардов, а скорее всего гораздо больше), а также на то, что Вселенная расширяется, количество Свет, доходящий до нас, постоянно уменьшается.
Причин этому две: одна влияет на удаленные источники, другая - на близлежащие.
Вот они.
1) Больше всего во Вселенной темной энергии.
Используя три независимых измерения — космическое микроволновое фоновое излучение, далёкие сверхновые типа Ia и барионные акустические колебания — мы определили, что материя не является доминирующей формой энергии в нашей Вселенной.
По крайней мере, больше нет. Вместо этого обычная материя, из которой мы состоим, и темная материя, которой в пять раз больше, составляют лишь треть от общего количества существующей энергии.
Остальные две трети — это новая форма энергии, присущая самому космосу: темная энергия.
Когда около 6 миллиардов лет назад темная энергия начала доминировать в расширении Вселенной, далекие галактики, удаляющиеся от нас, начали удаляться еще быстрее.
Со временем эти галактики удаляются все дальше и дальше от нашей, и излучаемый ими свет теряет возможность достичь нас в будущем из-за экспоненциального расширения космоса.
Сейчас ясно, что через 100-150 миллиардов лет галактики нашей местной группы - Андромеда, Млечный Путь, Галактика Треугольник, Магеллановы Облака и еще 40-50 карликовых галактик - сольются в одну гигантскую эллиптическую галактику, и оно будет существовать очень долго.
Благодаря темной энергии все остальные внешние галактики отойдут от нас на такие расстояния, что станут невидимыми.
Но в нашем новом гигантском эллиптическом доме: Милкдромеде по-прежнему будут звезды.
На некоторое время.
Поскольку… 
2) Во Вселенной заканчивается звездное топливо.
Скорость формирования новых звезд во Вселенной медленнее, чем когда-либо прежде: всего 3% от пика, наблюдавшегося много миллиардов лет назад. И хотя большой всплеск мы получим при слиянии Млечного Пути с Андромедой, после этого скорость звездообразования значительно снизится.
Самые массивные звезды станут сверхновыми, менее массивные, такие как Солнце, сбросят свои внешние оболочки, которые затем станут планетарными туманностями, а их внутренности сожмутся и превратятся в белых карликов.
Эти сверхновые и планетарные туманности выделяют довольно много несгоревшего (или едва сгоревшего) топлива — водорода и гелия — так что новые звезды могут продолжать формироваться в течение триллионов лет. Однако скорость звездообразования придется и дальше падать, и через десятки триллионов лет появление даже одиночной звезды из газовых облаков станет невероятно редким событием.
Вот еще кое-что, что следует запомнить: звезды с наименьшей массой живут дольше всех.
Что отличает настоящую звезду от неосвещенной (или от коричневого карлика), так это то, может ли она синтезировать гелий из водорода в своем ядре.
Для этого необходима минимальная температура в 4 миллиона градусов.
Для этого требуется масса от 7,5 до 8% солнечной.
Это то, что отличает коричневых карликов от красных карликов.
При минимальной массе красный карлик будет гореть 20 триллионов лет, что делает его самой долгоживущей звездой.
Кроме того, судьба красных карликов самая простая: вместо того, чтобы катастрофически погибнуть в виде сверхновой или сбросить верхние слои, образовав планетарную туманность, красные карлики могут превратить 100% водорода в гелий, а затем коллапсировать в гелиевый белый карлик.
Если бы вы спросили нас десять лет назад, какие звезды во Вселенной были наиболее распространены, мы бы ответили, что это звезды М-класса, или красные карлики, и что примерно три из каждых четырех звезд принадлежали к этому классу.
Учитывая это, а также тот факт, что все звезды типа Солнца станут красными гигантами, сбросят свои внешние оболочки и затем превратятся в белых карликов, можно подумать, что через 100 триллионов (10 14 ) лет все, что останется, — это полное небо белых карликов.
И это не так уж далеко от истины! Учитывая, что эти белые карлики останутся «белыми» примерно от 1 до 10 квадриллионов (10 15 — 10 16 ) лет до тех пор, пока они полностью не остынут (по механизму Кельвина-Гельмгольца) и перестанут излучать видимый свет, можно было бы решить, что именно этот срок отведен для того, чтобы на небе еще осталось что-то, на что можно посмотреть.
Но теперь известно кое-что еще благодаря инфракрасным наблюдениям, таким как WISE. Помимо всех известных звезд – и всех будущих – существует большое количество «почти» звезд. Если мы посмотрим на две ближайшие к Земле звездные системы, мы увидим два новых дополнения: обе являются системами коричневых карликов.
И точно так же, как две красные звезды малой массы могут объединиться, чтобы сформировать более голубую звезду с большей массой, два коричневых карлика, которые еще не достигли предела горения водорода, могут объединиться, чтобы сформировать настоящую звезду! 
Два коричневых карлика системы Лумана-16.
Получается, вопрос в том, когда они объединятся и какие еще процессы существуют, повлиявшие на их судьбу? Исходя из того, что уменьшение их орбит происходит из-за гравитационного излучения, двум объектам системы Люман 16 потребуется 10 60 до 10 150 годы, чтобы сблизиться друг с другом и объединиться.
Масса обоих объектов оценивается в 4% солнечной, поэтому при объединении они должны образовать настоящую звезду.
Но есть и другие процессы, которые делают именно такой исход данной конкретной системы маловероятным.
1) Принудительное освобождение.
Если бы эти две звезды были идеально изолированы, они в конечном итоге упали бы друг на друга.
Но большую часть своего времени они проводят в гигантской галактике, похожей на рой, наполненной триллионом (или более) звезд и звездных обломков.
Довольно часто звезда будет проходить мимо одного или обоих этих коричневых карликов, и каждый раз у нее есть шанс стать более гравитационной.
привязан к галактике и выкинь эти объекты! Это, конечно, маловероятно, но при наличии достаточного количества времени нечто маловероятное может произойти.
Среднее время проведения такого мероприятия составляет примерно 10 18 годы.
И хотя большинство объектов будет выброшено, те, которые связаны более сильной гравитацией, ждёт иная участь.
2) Объекты могут сталкиваться, что приведет к потрясающим результатам! В зависимости от столкновений может произойти одно из следующих событий:
• Когда две нейтронные звезды столкнутся, они создадут черную дыру и выброс гамма-лучей.
• Когда два тяжелых (углеродно-кислородных) белых карлика столкнутся, они создадут сверхновую типа Ia. • Когда легкие (гелиевые) белые карлики сталкиваются, происходит синтез углерода и образуется красный гигант. • А когда два коричневых карлика столкнутся, они создадут либо более массивного коричневого карлика (скучный), либо новую звезду М-класса.
О каких временных периодах речь? В среднем около 10 21 годы.
Таким образом, если только эти два коричневых карлика не вращаются очень близко друг к другу (например, на орбите Меркурия), маловероятно, что они в конечном итоге сольются вместе.
Но вполне вероятно, что если их не выкинуть, они столкнутся с чем-то другим.
Если принять во внимание, что как гелиевые белые карлики, так и большое количество (которое мы только начинаем оценивать) коричневых карликов будут сталкиваться и сливаться с интервалом порядка 10 21 лет, разумно предположить, что даже после того, как погаснет последняя звезда, в отдаленном будущем у нас все еще будут появляться редкие звезды.
Если вам очень повезет, могут появиться планеты, космические корабли или органический материал, ожидающий другого источника энергии и шанса на жизнь.
Последний шанс возродить существовавшее ранее, пусть и ненадолго, может появиться в тот момент, когда Вселенная будет в триллион раз старше сегодняшней, и когда этот шанс приведет к появлению единственной горящей звезды во всей наблюдаемой Вселенной.
Так что спасибо за отличный вопрос и возможность узнать о нашем далеком будущем, Эндрю.
Надеюсь, вам понравилось.
Отправьте меня Ваши вопросы и предложения для будущих статей.
Теги: #астрономия #Популярная наука #физика #звезды #вселенная #спросите Итана #красные карлики #коричневые карлики
-
Утилита Для Защиты Вашего Оборудования
19 Oct, 24 -
Вечеринка По Случаю Релиза Ubuntu В Минске
19 Oct, 24 -
От Многоканального К Омниканальному
19 Oct, 24 -
Определение Ready – О Чем Нам Забыли Сказать
19 Oct, 24 -
Ох, Это Странное Плетение
19 Oct, 24 -
Это 1.0.6
19 Oct, 24
