Visuma gals pienāks ar melnā pundura supernovu (15)

Tā vēstīts jaunā pētījumā, kas publicēts zinātniskajā žurnālā “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Tajā fiziķis Mets Keiplens ir aplūkojis teorētisku eksploziju, kas varētu norisināties, kad pienāks visuma nāve.

Teorija ir balstīta uz ideju, ka reiz visumam pietrūks enerģijas un iestāsies tā saucamā siltuma nāve. Tomēr, visumam turpinot izplesties, pietrūks gāzu, kas vajadzīgas, lai varētu veidoties jaunas zvaigznes. Pēc tam izmirs eksistējošās zvaigznes, no kurām paliks tikai atliekas, to skaitā melnie caurumi, neitronu zvaigznes un baltie punduri.

Šajā pētījumā Keiplens ir pētījis, kas notiks ar baltajiem punduriem tālā nākotnē. Atšķirībā no masīvām zvaigznēm visumā baltie punduri nepiedzīvo supernovu. Tā vietā tie miljoniem gadu laikā saraujas, beigu beigās kļūstot par melnajiem punduriem jeb zvaigznēm, kas vairs neizstaro gaismu un siltumu.

Šīs zvaigznes būs sarukušas Zemes lielumā, tomēr to masa būs līdzīga Saules masai. Tajā brīdī melnajā pundurī norisināsies kodolreakcijas, tiesa, lēnāk nekā parastās zvaigznēs, piemēram, Saulē. Šīs kodolreakcijas var novest līdz sprādzienam caur kvantu tuneli.

“Kodolreakcijas caur kvantu tuneli ļoti ilgā laikā pārvērš zvaigzni dzelzī. Bet tad, kad zvaigznei ir pietiekams dzelzs sastāvs, tā ļoti ātri uzsprāgs – kā supernova. Kvantu tunelis ļauj norisināties “aizliegtām” lietām, ja vien pagaida pietiekami ilgi,” izdevumam “Newsweek” komentēja Keiplens.

Tādās zvaigznēs kā mūsu Saule kodolsintēze norisinās tāpēc, ka atomu kodoli kustas un var sadurties un saplūst viens ar otru. Melnajos punduros nav pietiekami daudz enerģijas, lai šīs kodoltermiskās reakcijas varētu norisināties.

“Tomēr joprojām kodoliem ir neliela iespēja spontāni saplūst, šķērsojot elektriskās pretestības barjeru. Tas, lūk, ir kvantu tunelis,” skaidroja Keiplens.

Lai šādas reakcijas varētu notikt, ir nepieciešams ilgs laiks. Keiplens lēš, ka pirmā “melnā pundura supernova” norisināsies pēc daudziem triljoniem gadu. Savukārt pēdējā norisināsies pēc tāda gadu skaita, kuru pierakstot, lai tas ietilptu uz papīra, būtu nepieciešama neliela grāmata.

Keiplena atklājums parāda, ka pirmie eksplodēs lielākie melnie punduri, bet mazākajiem būs nepieciešams ilgāks laiks, lai sasniegtu vajadzīgo stāvokli. Pētnieks tagad plāno izveidot melnā pundura supernovas simulāciju.

“Neviens nekad reālajā dzīvē neredzēs šīs eksplozijas, bet varbūt mēs tās varam izveidot datorā,” piebilda Keiplens.