在以前人們認為宇宙是永恆不變的,不過20世紀的科學發現,將這些過去的觀點一一擊潰,宇宙有其誕生的時刻,自然也會迎接自身的死亡,我們應該無法活著,見證宇宙死亡的那一瞬間,就連地球也是,不過還是有天體能夠親眼見證宇宙的死亡。
諸神的黃昏
目前已經有很多種說法來解釋宇宙的滅亡方式,不過在本次中我們將採用最廣受支援的熱死亡學說,根據這個學說大擠壓或大撕裂都不會發生,宇宙也不會收縮成一個超大質量黑洞,天體也不會被分解成四處飛散的基本粒子,熵會抵達最高點,所有的恆星都會失去光芒,黑洞也會被蒸發留下的,只有一個空蕩蕩的死亡宇宙。
你可能會覺得故事進展的太快了,但無論如何我們還有很多時間,那可能是數10億年或是數兆年會剩下多少時間取決於可觀測宇宙中星際物質的數量,星際物質越多就有越多新天體誕生,不過即使有大量的星際氣體,其存量還是有限的,但銀河內的星際氣體用完時,新的天體就不會再產生了明亮的大質量壽命很短的藍色和白色恆星很快就會消失,並化身為黑洞或是中子星。
接下來當黃色星體膨脹成一顆紅巨星時,它就會融化並留下一顆較暗的白矮星,心體的殘骸就跟黑洞一樣,要麼完全不發光,要麼非常暗淡,只有壽命超級長的紅矮星,才有可能在古老的星系中發出正常的光芒。也因此星系全體看起來就會是紅色。紅矮星是恆星中最節儉的星體,因為紅矮星非常清楚自身質量和太陽相比非常小,因此要慎重的進行消費。
這也是為什麼紅矮星可以活上億年這麼長的時間,現在在觀測可能的宇宙中並不存在年老的紅矮星,這是因為現今的宇宙的年齡還是太年輕了,不過就算是如此長壽的紅矮星,還是會影響生命的終結。我們至今仍不知道紅矮星最終會迎來的命運,但是我們可以肯定的是它會悄悄的開始燃燒,就像它活著的時候一樣不引人注目,最終只留下一個小小的核心悄然離去。在這之後完全的黑暗時代即將來臨,這是一個不存在我們現今所在時代的充滿不可思議的宇宙事件的時光。
黑色星
當最後的紅矮星燃燒殆盡時,宇宙中所有的物質將會只由恆星核心組成,其成員有黑洞,中子星、白矮星,這些天體並不會做一些太特別的事情,隨著時間過去,它們最終只會蒸發而已,另一方面讓我們更仔細的來觀察白矮星吧,當一顆恆星崩壞時,如果留下來的核心太輕,不足以成為中子星或黑洞的話,它就會成為白矮星。舉例來說,太陽以及與太陽相似的恆星最終會變成白矮星,而紅矮星最終也會變成白色,白矮星就會成為失去光芒的宇宙中最後的一線穩定光明。
一群螢火蟲也就是一個過去的輝煌時代所留下來的,最後幻影會與黑洞以及中子星一起旋轉,這就是這個時代星系的姿態。不過變成白矮星只是另一個漫長旅途的開始,星體在這之後會面臨許多有趣的命運分歧點。舉例來說,如果物質掉落在白矮星身上,恆星核心的質量就會增加,它可能會變成一顆中子星或黑洞, 如果白矮星沒有補給來自於外界的物質的話,它就會像是沒有插電的熨斗一樣冷卻下來。
而這會花多久時間呢?根據專家的計算,典型的白矮星大概會花1000兆年將溫度下降到5克爾文,也就是攝氏零下268度,大家可以試著計算一下,這是現今宇宙年齡的幾倍,像這樣不會生產明顯的光線或熱量的恆星,被專家稱為黑矮星,而不出專家所料,到目前為止,人們還沒有偵測到黑矮星的存在。黑矮星在本質上應該算是一種超高密度且超低溫的結晶。
請你想象一個與地球相同大小的行星,其質量與太陽相同,並有足夠的重力將你們壓在地面上,這個行星上沒有光線,也沒有空氣。此外行星本身就是一顆單一的行星,所以它不會繞著恆星旋轉,它是一個垂死的宇宙中最後一顆恆星,這時的宇宙將會是相當黑暗空虛且寒冷的空間,只有在最後黑洞蒸發時的那一階段會有罕見的閃光照亮整片天空。
漫長生命所影響的終結
,如果人類或其他的智慧生命在這個時候仍存在的話,黑矮星將會是生命們的最後庇護所,至少你可以從這個星球上汲取能量,不過黑矮星的壽命究竟會剩下多少呢?為了回答這個問題,我們必須要更仔細的研究暗物質。根據專家推測,若暗物質是由被稱為WIMP的特殊粒子組成的話,那麼黑矮星就可以獲取並吸收這些物質,並將它們變成自己的燃料。
透過使用暗物質維持自身溫度,最後一顆恆星可以存活約10梭年,大約是有25個0的單位,接著其溫度就會下降到與周圍宇宙相同,在那時宇宙的一部分應該會處於絕對零度。另一方面如果wimp這種物質並不存在的話,黑矮星就會更早的冷卻。在那之後黑矮星的命運就會取決於質子是否崩壞。如果質子崩壞的話,隨著時間過去黑矮星也會跟著蒸發,不過如果質子保持穩定的話,黑矮星將會影響另一個更有趣的人生。
簡單來說由於量子穿隧效應,一些質量極大的黑矮星,隨著時間過去將可能發生超新星爆炸,這也需要相當長的時間。如果你剛剛已經對數千兆數十數的年數感到驚訝的話,請想象一下有1100個0的單位的年份,擁有太陽的1.35倍質量的最初的黑暗星,就是需要這麼多的時間在死記冰冷的宇宙中散發光芒。
那麼現在請想象有32,000個0的單位,黑矮星經過超新星爆炸,要留下一個質量約為太陽的1.16倍的核心,就是需要這麼多時間,不過只有1%的白矮星有可能再次發出光芒,就像過去宇宙中充滿星體的美好時代那般,剩下的白矮星可能會因為量子穿隧效應變成黃星,簡單來說它們會變成巨大冰冷的鐵球,在太空旅行中相互碰撞,它 們的旅途將會非常漫長。
在這個可以被稱為永恆的時間結束時,白矮星就會崩壞成一個黑洞,最終會蒸發並爆炸。近似永恆的時間也會邁向終結,宇宙中什麼都不會留下,宇宙中也不會有比基本粒子更復雜的物質存在。