科学物理学家计算出最后一颗超新星何时会发生


宇宙的尽头 , 因为我们知道 , 它不会来一个爆炸 。 大多数恒星将慢慢衰减 , 因为它们的温度降至零 。
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理论物理学家马特·卡普兰(Matt Caplan)说:“这将是一个悲伤、孤独、寒冷的地方 。 ”他补充说 , 没有人会目睹这种在遥远的将来发生的告别 。 大多数人相信随着宇宙的终结 , 一切都会变得黑暗 。 卡普兰说:“这被称为'热寂' , 宇宙将主要由黑洞和燃尽的恒星组成 。 ”卡普兰在计算这些死亡恒星中的一些恒星在以后的世世代代中如何变化时 , 他想象了一张略有不同的图片 。
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扰乱黑暗的可能是寂静的烟火——从未爆炸过的恒星残余的爆炸 。 伊利诺伊州立大学物理学助理教授卡普兰(Caplan)的新理论工作发现 , 在宇宙中所有其他事物死亡并变得安静很久之后 , 许多白矮星可能会在遥远的未来在超新星中爆炸 。
现在在宇宙中 , 当内部核反应在核心中产生铁时 , 超新星爆炸中的大质量恒星会突然死亡 。 铁不能被恒星燃烧——它像毒药一样堆积 , 触发恒星坍塌 , 形成超新星 。 但是 , 较小的恒星倾向于以更高的尊严去死 , 萎缩并在生命的尽头变成白矮星 。
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“小于太阳质量十倍的恒星 , 没有像大质量恒星那样在其核心中产生铁的引力或密度 , 因此它们现在无法在超新星中爆炸 。 ”卡普兰说 , “随着白矮星在接下来的数万亿年中逐渐冷却 , 它们将逐渐变暗 , 最终结冰 , 成为不再发光的'黑矮星' 。 ”就像今天的白矮星一样 , 它们将主要由碳和氧之类的轻元素构成 , 大小跟地球一样 , 但其质量与太阳一样大 , 它们的内部密度被压缩成比地球上任何东西大数百倍 。
但是 , 仅仅因为它们很冷并不意味着核反应就停止了 。 恒星由于热核聚变而发光——它们足够热 , 可以将小原子核粉碎在一起 , 形成更大的原子核 , 从而释放出能量 。 白矮星是废墟 , 会被燃烧掉了 , 但是聚变反应仍然会因为量子隧穿而发生 , 只是速度要慢得多 。 “即使在零温度下 , 融合也会发生 , 这只需要很长时间 。 ”卡普兰指出 , 这是将黑矮星化为铁并触发超新星的关键 。 ”
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【科学物理学家计算出最后一颗超新星何时会发生】
卡普兰的新著作已被皇家天文学会月刊接受出版 , 它计算出这些核反应产生铁所需的时间 , 以及需要爆炸多少不同大小的铁黑矮星 。 他称其理论爆炸为“黑矮星超新星” , 并计算出第一次爆炸将发生在第10年至第1100年之间 。 “
当然 , 不是所有的黑矮星都会爆炸 。 "只有质量是太阳质量1.2到1.4倍的黑矮星才能爆炸 。 至于其余的 , 他们仍将是黑矮星 。 "即使核反应非常缓慢 , 我们的太阳仍然没有足够的质量在超新星中爆炸 , 即使在遥远的未来 , 整个太阳变成铁 , 它仍然不会发生爆炸 。
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卡普兰计算得出 , 最大的黑矮星首先会爆炸 , 其次是逐渐减小的恒星 , 直到大约10^32000年之后再没有其他恒星消失 。 在那时 , 宇宙可能确实是死寂而寂静的 。“很难想象之后会发生什么 , 黑矮星超新星可能是宇宙中发生的最后一件有趣的事情 。 它们可能是有史以来最后一颗超新星 。 ”到第一个黑矮星爆炸时 , 宇宙已经无法识别 。 “星系将散布 , 黑洞将蒸发 , 宇宙的膨胀将所有剩余的物体拉得如此之远 , 以至于没有一个物体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 。 ”


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