黑矮星爆炸：死寂宇宙中最后的烟火

大部分科学家认为宇宙到了生命尽头，是一片黑暗的景象，里面充满了黑洞和燃尽的恒星。

一份新研究认为，在这之后，大量现在无法爆炸的恒星，将逐个爆发为超新星，在宇宙中上演最后的烟火秀，直到再也没有可以爆炸的恒星，宇宙才真正陷入死寂。
 

伊利诺伊州立大学的理论物理学家卡普兰(MattCaplan)进行的计算推导出这样的场景，《天文学会月刊》(MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety)近期接受了这份研究。

现在的宇宙中，质量通常在太阳10倍以上的恒星，到了生命的终点才会发生超新星爆炸。

这些恒星内部的核反应不断产生铁元素，由于铁元素无法用于恒星燃烧，它们就像毒素一样在恒星内部积累，最后触发超新星爆发。

可是质量不到这个级别的恒星不会爆发为超新星，而是变成白矮星。

“质量不到太阳十倍的恒星，没有足够的引力或密度，像大恒星那样在内核产生铁元素，因此它们现在不会爆发成超新星。

白矮星将在未来几万亿年后冷却，亮度降低，最后冻成固态，成为不会发光的‘黑矮星’。

它们的主要成分将包括较轻的碳、氧等元素，体积和地球差不多，但是质量和太阳差不多，内部的密度将超过地球上任何物质。

”

卡普兰说，虽然它们冷却了，可是内部的核反应并不会停止。

“由于量子隧穿效应，即使在零度状态下，仍会发生核反应，只是速度很慢，需要很长时间。

”卡普兰认为，这是黑矮星产生铁元素，激发超新星爆发的关键因素。

按照他的计算，第一颗黑矮星将在“上千倍个万亿”年后发生，可以说是用目前的计数系统无法描述的天文数字。

但并不是所有的黑矮星都会爆发。

“只有最大的黑矮星，即1.2～1.4倍太阳质量的黑矮星，才会爆炸。

”这相当于目前宇宙中1%的恒星，将以这种方式爆炸。

也就是说，我们的太阳仍然不足以成为有能力爆发的黑矮星。

卡普兰认为，到时候最大的黑矮星将最先爆发。

从第一颗黑矮星爆炸开始，那时的宇宙将已经是面目全非：星系全都解散，黑洞蒸发，宇宙的膨胀已经把剩余的物质互相之间拉得非常远，彼此之间谁也看不到其它天体的爆炸，就是说，天体之间的间隔远到连光线都抵达不到。



接下来，黑矮星按照质量递减的顺序逐一爆炸，直到宇宙中再也没有可以爆炸的黑矮星，这将发生在10^32,000年后，那时候，宇宙将真的是死寂。

卡普兰说，尽管他活不到验证这一理论的那一天，但是他并不遗憾。

他说：“我成为一名物理学家的原因是，我想思考大的问题，比如为什么宇宙在这里，它将如何结束?

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