物理学家预测宇宙可能会如何终结：存在前所未有的爆炸
一项新的研究表明，黑矮星也许是在宇宙消亡中以超新星的形式爆炸时如何最终释放出最后的光点。以此宇宙中剩下的任何东西都不会爆炸或发光。
在宇宙的尽头，在最后一个闪亮的星星闪烁了很久之后，可能会发生最后一次爆炸。一项新的研究表明，这些被称为黑矮星超新星的令人眼花缭乱的爆炸将预示着宇宙进入休眠状态，进入永远的黑暗。
这些新提出的超新星是一种特殊的品种，在宇宙中还没有发生过。黑矮星超新星可能是宇宙中发生的最后一次事件，那时宇宙将是一个温度接近绝对零度的空白地方。
恒星的生死是由它们的质量决定的。大的质量是太阳质量的10倍或以上，爆炸为超新星，可以成为黑洞。
但较小的恒星，不会通过它们核心的核聚变产生较重的元素，它们作为被称为白矮星的小恒星外壳结束了它们的生命。在数万亿年的时间里，它们变暗，变成冰冻的、没有光的物体，被称为黑矮星。
一篇将发表在《皇家天文学会月刊》上的新论文，描述了这些黑矮星如何最终以超新星的形式释放宇宙中的最后一点光。
黑矮星超新星将通过称为吡核聚变的量子过程形成。恒星通常由热核聚变提供动力，高温和压力克服了原子核的自然电排斥力，使原子能够融合成新的、更重的元素。
但在吡啶核聚变中，量子隧穿使原子核比通常更接近。因此，环非核聚变可以非常缓慢地将白矮星中的元素变成铁——这是聚变可以产生的最后一种元素。
“这些反应需要很长时间，”研究作者马特。这些反应的卡普兰说。”你可以等一百万年，在黑矮星上看不到任何核聚变反应。”
相比之下，太阳每秒融合超过10^38个质子。通过吡非核聚变将黑矮星转化为铁需要令人难以置信的10^1100和10^32000年。如果你写出这些数字中所有的零，它们会分别占据整个书中的一个章节的长度。
“这些时间尺度是巨大的，”密歇根大学的天体物理学家弗雷德·亚当斯说，他没有参与这项新的研究。
“我们预计最大的黑洞只能在10到100年的时间尺度上蒸发，与本文中讨论的时间相比，这是瞬时的。”
一旦黑矮星大部分是铁的，它就会被自己的质量压碎。这种失控的超新星坍塌将引发一个巨大的内爆，喷出剩余的黑矮星的外层。
在今天较大的恒星中，这种铁的堆积也导致了更常见的所谓的核坍缩超新星。
然而，黑矮星超新星将只出现在质量在太阳的1.16到1.35倍之间的黑矮星中。这些黑矮星反过来是由太阳质量的6到10倍的典型恒星产生的。
卡普兰说：“这并不是一个罕见的种群，但也不是最常见的。”
事实上，这些恒星大约占目前所有恒星的1%，卡普兰估计，在宇宙结束之前，这些超新星将有大约10亿万亿颗（10^21）。
由于黑矮星的质量相当低，黑矮星的超新星可能比出现在现在的宇宙中的要小一些，但在一个原本是黑色的宇宙中仍然很壮观。
在最后一口气之后，宇宙中剩下的任何东西都无法爆炸或发光。
所以，当宇宙似乎会以冰结束，但一路上会有火焰的火花。
最初发表在《现场科学》杂志上。
相关知识
黑洞是时空展现出极端强大的引力，以致于所有粒子、甚至光这样的电磁辐射都不能逃逸的区域。广义相对论预测，足够紧密的质量可以扭曲时空，形成黑洞；不可能从该区域逃离的边界称为事件视界。虽然，事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响，但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不反光。
BY: MARA JOHNSON-GROH
FY: 宇宙天空
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