Dnešné hviezdy v našom vesmíre nie sú jediným možným typom hviezd. O mnoho miliárd, ba dokonca triliónov rokov sa môžu objaviť nové podivné objekty, keď naše súčasné hviezdy zostarnú a začnú sa meniť na úplne iné nebeské telesá. Časopis Smithsonian hovorí o štyroch druhoch hviezd, ktoré môžu v budúcnosti vzniknúť.
V počiatočnej fáze svojej existencie bol vesmír naplnený zvláštnymi a tajomnými objektmi. Krátko po Veľkom tresku mohli obrovské mraky hmoty formovať čierne diery priamo bez toho, aby sa spájali do hviezd, ktoré dnes vidíme. Pseudo galaxie osvetľovali moria neutrálneho vodíka, vďaka čomu bol vesmír priehľadný a uvoľňoval fotóny tam, kde predtým bola iba tma. A iba krátkodobé hviezdy z vodíka a hélia sa objavili a zmizli ako iskry v noci.
O viac ako 13 miliárd rokov neskôr hmota vesmíru vytvorila početné typy hviezd rôznych veľkostí, stupňov jasu a strednej dĺžky života. Ale hviezdy v našom kozme dnes nie sú jediným typom hviezd, ktoré môžu existovať. V ďalekej budúcnosti, po mnohých miliardách a dokonca triliónoch rokov, sa môžu objaviť zvláštne objekty, keď naše súčasné hviezdy zostarnú a začnú sa meniť na úplne iné nebeské telesá. Niektoré z týchto objektov môžu byť dokonca predzvesťou tepelnej smrti vesmíru, po ktorej príde neznáme.
Predstavujeme štyri typy hviezd, ktoré môžu v budúcnosti existovať - samozrejme, ak Vesmír žije do dňa, keď im môže dať život.
Modrý trpaslík
Červené trpasličie hviezdy sú považované za najbežnejší typ hviezd vo vesmíre. Sú malé, niekedy nepresahujú objem plynných obrovských planét. Majú tiež nízku hmotnosť a nízku (pre hviezdu) teplotu. Najmenší trpaslíci majú iba 80-násobok hmotnosti Jupitera, zatiaľ čo Slnko typu G (žltý trpaslík) má asi tisícnásobok hmotnosti Jupitera.
Ale tieto dosť malé a chladné hviezdy majú na sebe niečo zvláštne. Astronómovia sa domnievajú, že červení trpaslíci môžu trvať bilióny rokov pomalým spaľovaním vodíka a jeho premenou na hélium. To znamená, že niektorí červení trpaslíci žijú takmer rovnako dlho ako vesmír. Hviezda, ktorá má hmotnosť 10% hmotnosti Slnka, môže žiť takmer šesť biliónov rokov a najmenšie hviezdy ako TRAPPIST-1 môžu prežiť dvakrát dlhšie, ako uvádza správa zverejnená v roku 2005. Vesmír je len asi 13,8 miliárd rokov starý, takže červení trpaslíci prežili menej ako jedno percento svojho života.
Propagačné video:
Naproti tomu Slnku zostáva iba päť miliárd rokov, potom mu dôjde vodíkové palivo a začne premieňať hélium na uhlík. Tieto zmeny spustia novú fázu vývoja Slnka, ktorá sa najskôr zvýši na červeného obra, potom sa ochladí a zmenší na veľkosť bieleho trpaslíka. Toto je mŕtvola hviezdy bohatá na elektróny, ktorú vidíme v celej galaxii.
O trilióny rokov začnú červení trpaslíci ničiť aj svoje posledné zásoby vodíka. Chladné malé hviezdy budú na chvíľu veľmi horúce a budú vyžarovať modré svetlo. Namiesto expanzie ako Slnko sa červený trpaslík zrúti v neskoršej fáze svojej existencie, to znamená, že sa zrúti dovnútra. Postupne, keď skončí fáza modrého trpaslíka, zostane iba hviezdna škrupina v podobe malého bieleho trpaslíka.
Čierny trpaslík
Ale ani bieli trpaslíci nemôžu trvať večne. Keď bielemu trpaslíkovi dôjde uhlík, kyslík a voľné elektróny, pomaly vyhorí a zmení sa na čierneho trpaslíka. Tieto teoreticky predpovedané objekty sú zložené z zdegenerovanej hmoty. Vydávajú málo alebo žiadne svetlo. V tejto fáze hviezda skutočne zomiera.
Taký je osud hviezd ako je Slnko, aj keď uplynú miliardy rokov, kým sa z hviezdy začne proces čierneho trpaslíka. Na konci života Slnka ako hviezdy hlavnej sekvencie (jej trvanie je asi 10 miliárd rokov a teraz je Slnko staré 4,8 miliárd rokov) sa zvýši, pravdepodobne na obežnú dráhu Venuše, a stane sa červeným obrom. Túto veľkosť si udrží miliardu rokov, potom sa z nej stane biely trpaslík. NASA odhaduje, že Slnko bude v stave bieleho trpaslíka približne 10 miliárd rokov. Existujú však aj ďalšie odhady, ktoré naznačujú, že hviezdy môžu byť v tejto fáze kvadrilión rokov. V každom prípade je to viac ako súčasný vek vesmíru, a preto zatiaľ žiadny z týchto exotických objektov neexistuje.
Na konci života čierneho trpaslíka nastáva protónový rádioaktívny rozpad, ktorý sa postupne odparuje a mení sa na exotickú formu vodíka. Obaja bieli trpaslíci, ktorí boli objavení v roku 2012, sú starí viac ako 11 miliárd rokov, čo znamená, že sa z nich skoro stanú čierni trpaslíci. Tento proces však môže spomaliť celý rad faktorov, a preto je lepšie, aby sme ich pozorovali niekoľko miliárd rokov, aby sme pochopili, ako sa vyvíjajú.
Zamrznutá hviezda
Jedného dňa vesmíru začne dochádzať použiteľná hmota, pretože väčšina ľahších prvkov sa zmení na ťažšie. Potom sa objavia zamrznuté hviezdy, ktoré sa zohrejú iba na bod mrazu vody. Budú existovať pri teplote 273 stupňov Kelvina (asi nula stupňov Celzia), naplnené rôznymi ťažkými prvkami kvôli nedostatku vodíka a hélia vo vesmíre.
Podľa vedcov Freda Adamsa a Gregoryho Laughlina, ktorí predpovedajú výskyt takýchto objektov, zamrznuté hviezdy vzniknú až po mnohých biliónoch rokov. Niektoré z týchto hviezd pochádzajú zo zrážok objektov nazývaných hnedí trpaslíci, ktoré sú väčšie ako planéty, ale príliš malé na to, aby sa vznietili a stali sa z nich hviezdy. Zamrznuté hviezdy majú napriek svojim nízkym teplotám teoreticky dostatok hmoty na obmedzenú jadrovú fúziu, ale nie toľko, aby mohli emitovať svoje vlastné svetlo vo veľkých množstvách. Ich atmosféru bude znečisťovať ľadová oblačnosť so slabým jadrom emitujúcim málo energie. Ak sú predpovede vedcov správne, budú vyzerať skôr ako hnedí trpaslíci ako skutočné hviezdy.
V tejto vzdialenej budúcnosti budú najväčšie hviezdy len 30-násobok hmotnosti Slnka, zatiaľ čo známe hviezdy sú viac ako 300-násobok hmotnosti našej hviezdy. Podľa tejto teórie budú v tom čase hviezdy v priemere oveľa menšie, asi 40-krát väčšie ako hmotnosť Jupitera. Pod povrchom budú mať veľké ťažkosti s premenou vodíka na hélium. Podľa Adamsa a Laughlina v tejto chladnej a vzdialenej budúcnosti, keď vesmír úplne zastaví vytváranie hviezd, z veľkých objektov zostanú iba bieli trpaslíci, hnedí trpaslíci, neutrónové hviezdy a čierne diery.
Železná hviezda
Ak sa vesmír neustále rozširuje, ako sa to v súčasnosti deje, a nezrúti sa dovnútra (vedci si nie sú istí, ako bude konať), potom časom čelí akejsi „tepelnej smrti“, keď sa samotné atómy začnú rozptyľovať. Na konci tohto obdobia môžu vznikať veľmi neobvyklé objekty. Najneobvyklejším predmetom tohto druhu by bola železná hviezda.
Hviezdy vo vesmíre neustále kombinujú ľahšie prvky s tými ťažšími a časom sa objaví neskutočné množstvo izotopov železa. Je to stabilný a odolný prvok. Exotické kvantové tunelovanie praskne železom na subatomárnej úrovni. V priebehu času tento proces vytvorí železné hviezdy - obrie hviezdne masové objekty vyrobené takmer výlučne zo železa. Ale takýto objekt môže vzniknúť, iba ak nedôjde k rozpadu protónov, a to je veľká otázka, na ktorú ľudstvo nemá odpoveď, pretože žilo príliš málo.
Nikto nevie, ako dlho vesmír vydrží, a ľudská rasa sa pravdepodobne nedožije konca vesmíru. Keby sme však mohli žiť dlhšie a pozorovať oblohu niekoľko biliónov rokov, určite by sme boli svedkami úžasných zmien.
John Wenz