Ранната Вселена беше изпълнена със странни и мистериозни предмети. Малко след Големия взрив големите облаци от материал може да са образували директно черни дупки, без първо да се слеят в звезди, както виждаме днес. Псевдо-галактиките осветиха море от неутрален водород, за да направят вселената прозрачна, освобождавайки фотони, където преди не е имало нищо друго освен тъмнина. А краткотрайните звезди, направени от нищо друго освен водород и хелий, може да са пробляснали вътре и извън тях като искри през нощта.
Повече от 13 милиарда години по-късно материята на Вселената се е настанила в много видове звезди с различна големина, яркост и продължителност на живота. Но звездите на днешния Космос не са единствените видове звезди, които някога ще съществуват. В далечното бъдеще, много милиарди или дори трилиони години от сега, странни обекти могат да възникнат като напреднали етапи на нашите настоящи звезди да се превърнат в изцяло нови небесни обекти. Някои от тези предмети могат дори да служат като предвестници на топлинната смърт на Вселената, след което е невъзможно да се знае.
Ето четири звезди, които може да съществуват някой ден - ако Вселената оцелее достатъчно дълго, за да ги роди.
Синьо джудже
Изображение на слънцето, направено с Extreme Ultraviolet Imager на борда STEREO-A, който събира изображения в няколко дължини на вълната, които са невидими за човешкото око, оцветени в синьо. (НАСА / СТЕРЕО) Звездите на червените джуджета, наричани още М-джуджета, се смятат за най-разпространеният тип звезда във Вселената. Те са малки - понякога не по-обемни от планетата-гигант-газ - и с ниска маса и температура (за звезда). Най-малките имат само около 80 пъти по-голяма от масата на Юпитер, докато слънцето, звезда от главна последователност от тип G, е около 1000 пъти по-голямо от масата на Юпитер.
Тези сравнително малки и студени звезди обаче имат нещо друго за тях. Астрономите смятат, че червените джуджета могат да издържат трилиони години, бавно издувайки водород в хелий, което означава, че някои червени джуджета са съществували почти през цялата епоха на Вселената. Една звезда с десет процента от масата на слънцето може да живее почти шест трилиона години, докато най-малките звезди, като TRAPPIST-1, могат да живеят два пъти по-дълго, според документ от 2005 г. Вселената е само на около 13, 8 милиарда години, така че червените джуджета не са дори един процент през живота им.
За разлика от това, слънцето има само пет милиарда години, преди да изгори цялото си водородно гориво и да започне да синтезира хелий във въглерод. Тази промяна ще предизвика следващата фаза на еволюцията на слънцето, първо се разраства в червен гигант, а след това се охлажда и свива в бяло джудже - богат на електрон тип звезден труп, който виждаме в цялата галактика.
След трилиони години червените джуджета също ще започнат да гасят последните късчета от запасите си от водород. Готините малки звезди ще станат изключително горещи за известно време, излъчващи синьо. Вместо да се разширява навън като слънцето, се предвижда червено джудже в късен стадий да се срине навътре. В крайна сметка, след като фазата на синьото джудже приключи, всичко, което ще остане, е люспите на звездата под формата на малко бяло джудже.
Черно джудже
Концепция на художник за тъмнокафяво джудже, което прилича на черните джуджета, за които се очаква да се формират в бъдеще. (НАСА / JPL-Caltech) Дори и белите джуджета няма да продължат завинаги. Когато бяло джудже изчерпи собствения си запас от въглерод, кислород и свободно течащи електрони, той бавно ще изгори, превръщайки се в черно джудже. Тези теоретизирани предмети, направени от електронно изродена материя, произвеждат малко, ако има такава, собствена светлина - истинска смърт на звездата.
Това бъдеще е съдбата на звезди като слънцето - въпреки че са необходими милиарди години, за да може една звезда дори да започне процеса на превръщане в черно джудже. Към края на живота на Слънцето като главна звезда (която е около 10 милиарда години общо, а слънцето вече е на 4, 6 милиарда години), тя ще се разшири навън като червен гигант, потенциално до орбитата на Венера, Така ще остане още милиард години, преди да стане бяло джудже. НАСА изчислява, че слънцето ще остане бяло джудже за около 10 милиарда години. Други оценки обаче предполагат, че звездите могат да останат в тази фаза за 10 15, или квадрилион, години. Така или иначе времето, необходимо за достигане на този етап, е по-дълго от сегашната епоха на Вселената, така че никой от тези екзотични обекти не съществува - все още.
В края на живота на черно джудже, някогашната звезда ще преживее разпад на протони и в крайна сметка ще се изпари в екзотична форма на водород. Две бели джуджета, открити през 2012 г., са на малко над 11 милиарда години, което означава, че могат да бъдат на път към трансформация на черно джудже. Въпреки това, всякакъв брой неща могат да забавят процеса, така че просто ще трябва да ги следим през следващите няколко милиарда години, за да видим как те напредват.
Замразена звезда
Концепция на художник за магнитар, или силно магнитна неутронна звезда, която прилича малко на замръзнала звезда. (Център за космически полети на НАСА Годард) Някой ден, когато във Вселената започне да се изчерпват материали за цикли, след като са слели повечето от по-леките елементи в по-тежки, може да има звезди, които горят само толкова горещо, колкото точката на замръзване на водата. Така наречените „замразени звезди“ биха изкълчили при само 273 градуса Келвин (около 0 градуса по Целзий), изпълнени с различни тежки елементи поради недостига на водород и хелий в Космоса.
Според изследователите, които концептуализират такива обекти, Фред Адамс и Грегъри Лолин, замразени звезди няма да се образуват за трилиони години. Някои от тези звезди може да идват от сблъсъци между субзвездни обекти, наречени кафяви джуджета, които са по-големи от планетите, но твърде малки, за да се запалят в звезди. Замразените звезди, въпреки ниските си температури, теоретично биха имали достатъчно маса, за да поддържат ограничен ядрен синтез, но недостатъчен, за да свети от голяма част от собствената си светлина. Атмосферата им може да бъде замърсена от ледени облаци, като немощното ядро излъчва малко количество енергия. Ако се оформят като теоретизирани, те биха изглеждали много повече като кафяви джуджета, отколкото истински звезди.
В това далечно бъдеще най-големите звезди наоколо ще са само 30 пъти по-големи от масата на слънцето в сравнение с известните днес звезди, които са повече от 300 пъти по-големи от масата на слънцето. Предвижда се, че звездите ще са много по-малки през това време - много по-малки от 40 пъти по-големи от масата на Юпитер, едва оставяйки водород в хелий под повърхността. В това студено и далечно бъдеще, след като Вселената престане да образува звезди изобщо, оставащите големи обекти ще са предимно бели джуджета, кафяви джуджета, неутронни звезди и черни дупки, според Адамс и Лафлин.
Желязна звезда
Концепция на художник за разтопено небесно тяло, може би наподобяваща как ще изглеждат железни звезди след трилиони години. (Юлия Бичева / Alamy Stock Photo) Ако Вселената непрекъснато се разширява навън, както е в момента, вместо в крайна сметка да се срине навътре - и учените не са сигурни какво ще направи - тогава в крайна сметка ще преживеят някаква „топлинна смърт“, където самите атоми започват да се разпадат, Към края на това време може да се образуват някои поразително необичайни обекти. Една от най-необичайните може да бъде желязната звезда.
Тъй като звездите в Космоса непрекъснато сливат леки елементи в по-тежки, в крайна сметка ще има изключително количество железни изотопи - стабилен, дълготраен елемент. Екзотичното квантово тунелиране ще пробие желязото на субатомно ниво. Този процес в крайна сметка ще породи железни звезди - гигантски предмети, масата от звезди, които все още са направени почти изцяло от желязо. Такъв обект е възможен само ако протон не се разпадне, което е още един въпрос, на който хората не са били живи достатъчно дълго, за да отговорят.
Никой не знае колко дълго ще продължи Вселената и нашият вид почти със сигурност няма да е наоколо, за да стане свидетел на последните дни на Космоса. Но ако бихме могли да живеем и да наблюдаваме небето за трилиони години повече, със сигурност ще станем свидетели на някаква забележителна промяна.
