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数十億または数兆年も存在しない4種類の星

初期の宇宙は奇妙で神秘的な物体で満たされていました。 ビッグバンの直後に、今日見られるように、最初に星に合体することなく、物質の大きな雲が直接ブラックホールを形成した可能性があります。 擬似銀河は中性水素の海を照らして宇宙を透明にし、以前は暗闇しかなかった光子を放出しました。 そして、水素とヘリウムだけで作られた短命の星は、夜の火花のように存在するか存在しないかをフラッシュしたかもしれません。

130億年以上後、宇宙の問題はさまざまなサイズ、明るさ、寿命を持つさまざまな種類の星に落ち着きました。 しかし、今日の宇宙の星だけが存在する星の種類ではありません。 現在の星の高度な段階が完全に新しい天体に変身すると、遠い将来、数十億、さらには数兆年先に、奇妙な物体が発生する可能性があります。 これらの天体の中には、宇宙の熱死の前触れとしての役割を果たしているものもあり、その後は知ることは不可能です。

ここに、いつか存在するかもしれない4つの星があります-宇宙がそれらを生むのに十分長く生き残るならば。

ブルードワーフ

ブルーサン STEREO-Aに搭載されたExtreme Ultraviolet Imagerで撮影された太陽の画像。これは、人間の目には見えないいくつかの波長の光を青で色分けして収集します。 (NASA /ステレオ)

M-dwarfsとも呼ばれる赤色war星は、宇宙で最も一般的なタイプの星と考えられています。 それらは小さく、時には巨大ガス惑星ほど大きくなく、質量も温度も低い(星の場合)。 最も小さいものは木星の質量の約80倍しかありませんが、G型主系列星である太陽は木星の質量の約1, 000倍です。

ただし、これらの比較的小さくて冷たい星には、何か他のものがあります。 天文学者は、赤いd星は何年も続くと信じており、水素をゆっくりとヘリウムにかき回します。これは、宇宙のほぼ全年齢にわたっていくつかの赤いd星が存在していることを意味します。 2005年の論文によれば、太陽の質量の10%をもつ星はほぼ6兆年の間生きることができますが、TRAPPIST-1のような最も小さい星は2倍の長さで生きることができます。 宇宙はたった約138億年しかないので、赤いwar星は寿命を通して1パーセントでもありません。

対照的に、太陽は水素燃料のすべてを燃やし、ヘリウムを炭素に融合し始めるまでに50億年ほどしかありません。 この変化は、太陽の進化の次の段階を引き起こします。最初に赤い巨星に膨張し、次に冷却して収縮して白いd星になります。これは、銀河全体に見られる電子豊富な星の死体です。

数兆年後に、赤色red星はまた、水素貯蔵の最後の部分を消滅させ始めます。 クールな小さな星は一時的に異常に熱くなり、青く放射します。 太陽のように外側に広がるのではなく、後期段階の赤色d星は内側に崩壊すると予測されています。 最終的に、青いblue星期が終わると、残るのは小さな白いstar星の形をした星の殻だけです。

ブラックドワーフ

ブラックドワーフ ダークブラウンドワーフのアーティストの概念。これは、将来形成されると予測されるブラックドワーフに似ています。 (NASA / JPL-Caltech)

しかし、白色d星でさえ永遠に続くことはありません。 白色d星がそれ自身の炭素、酸素、自由に流れる電子の供給を使い果たすと、ゆっくりと燃え尽きて、黒色d星に変わります。 電子変性物質で作られたこれらの理論化された物体は、もしあったとしても、それ自身の光をほとんど、つまり星の真の死を生み出しません。

この未来は太陽のような恒星の運命です。しかし、恒星が黒いwar星に変わるプロセスを開始するには数十億年かかります。 主系列星としての太陽の寿命の終わりに向けて(合計で約100億年、現在太陽は46億歳)、潜在的に金星の軌道まで、赤い巨星として外側に拡大します。 白色white星になる前に、それはさらに10億年そのままでいるでしょう。 NASAは、太陽が約100億年間白いwhite星にとどまると推定しています。 ただし、他の推定では、星はこの段階で10 15年 、つまり1兆年の間滞在できることが示唆されています。 いずれにせよ、この段階に到達するのに必要な時間は宇宙の現在の年齢よりも長いため、これらのエキゾチックなオブジェクトは存在しません。

黒いd星の寿命の終わりに、かつての星は陽子崩壊を経験し、最終的にはエキゾチックな形の水素に蒸発します。 2012年に発見された2人の白色d星は110億年前です。つまり、黒色—星の変容に向かっている可能性があります。 ただし、プロセスの速度が低下する可能性があるため、今後数十億年間はそれらを監視して、進捗状況を確認する必要があります。

アナと雪の女王

アナと雪の女王 凍った星のように見える、マグネターまたは高磁場中性子星のアーティストの概念。 (NASAゴダード宇宙飛行センター)

いつか、宇宙が循環する物質を使い果たし始め、より軽い元素のほとんどをより重い元素に融合させたとき、水の氷点と同じくらい熱いだけ燃える星が存在するかもしれません。 いわゆる「凍結された星」は、宇宙の水素とヘリウムの不足のためにさまざまな重元素で満たされたわずか273度ケルビン(摂氏約0度)で解約します。

そのような天体を概念化した研究者、フレッド・アダムスとグレゴリー・ラフリンによると、凍った星は何兆年もの間何兆も形成されません。 これらの星のいくつかは、褐色d星と呼ばれる恒星より下の天体間の衝突から生じる可能性があります。褐色objects星は惑星よりも大きいが、星に点火するには小さすぎる。 凍結した星は、低温にもかかわらず、理論的には限られた核融合を維持するのに十分な質量を持っていますが、自分の光の多くで輝くには十分ではありません。 それらの大気は氷雲によって汚染されている可能性があり、弱いコアが少量のエネルギーを放射しています。 それらが理論化されたように形成された場合、それらは真の星よりも茶色の小人のように見えるでしょう。

この遠い未来では、周りの最大の星は太陽の質量のわずか30倍になります。これは、今日の太陽の質量の300倍以上の既知の星と比較されます。 この間、星は平均してはるかに小さくなり、木星の質量の40倍にもなり、水素を表面下のヘリウムにほとんど煮詰めないと予測されています。 アダムスとラフリンによると、この寒くて遠い未来では、宇宙が星を形成しなくなった後、残っている大きな天体は主に白色war星、褐色d星、中性子星、ブラックホールになります。

アイアンスター

アイアンスター おそらく、鉄の星が何兆年後にどのように見えるかに似た、溶けた天体の芸術家の概念。 (Iuliia Bycheva / Alamy Stock Photo)

宇宙が現在行われているように、最終的に内向きに崩壊するのではなく、恒久的に外向きに膨張し、科学者がどちらを行うかわからない場合、原子自体が崩壊し始める一種の「熱死」を経験する。 この時間の終わりに向かって、いくつかの驚くほど珍しいオブジェクトが形成される場合があります。 最も珍しいのは鉄の星かもしれません。

宇宙を横切る星が軽元素を絶えずより重い元素に融合しているため、最終的には鉄の同位体が並外れた量になります。これは安定した長持ちする元素です。 エキゾチックな量子トンネリングは、亜原子レベルで鉄を突破します。 このプロセスは、最終的に鉄の星を発生させます。巨大な天体は、ほとんど完全に鉄でできた星の塊です。 しかし、そのようなオブジェクトは、プロトンが減衰しない場合にのみ可能です。これは、人間が答えるのに十分長く生きていなかったという別の問題です。

宇宙がどれくらい続くかは誰にもわかりませんし、私たちの種が宇宙の後半を目撃することはほとんどありません。 しかし、もし私たちが何兆年もの間空を生きて観察することができれば、確かにいくつかの顕著な変化を目撃するでしょう。

数十億または数兆年も存在しない4種類の星