當(dāng)所有恒星都熄滅之后,宇宙中將再無光輝,宇宙中的所有恒星大約會(huì)在100,000,000,000,000年后迎來終結(jié),最終將陷入完全的黑暗。 萬物的終結(jié)—今日宇宙 這里好像有點(diǎn)不對(duì) 兩個(gè)大標(biāo)題 但是這里又沒有內(nèi)容 恒星的終結(jié)—將在100萬億年以后 我們可以眺望銀河系,恒星在我們太陽系附近清晰可見。銀河系中中仍然保留有足夠的氣體和塵埃來形成新一代的恒星,但當(dāng)我們的視線轉(zhuǎn)向其他的星系時(shí),我們可以看到一些已經(jīng)耗盡了它們所有游離氣體與塵埃的古老橢圓星系,與我們?cè)诤阈切纬蓞^(qū)中看見的明亮熾熱的年輕星系不同,這些已經(jīng)步入末期的紅色星系的溫度正在逐步下降。 (銀河系結(jié)構(gòu)圖,圖源:NASA) (哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的橢圓星系半人馬座A,圖源:NASA) 終有一天,宇宙中將不會(huì)再新形成恒星。也終有一天,最后一顆恒星也會(huì)耗盡它最后一點(diǎn)氫燃料,轉(zhuǎn)變?yōu)橐活w紅巨星,然后體積縮小成為一顆白矮星。即使是最暗的冷紅矮星也會(huì)用盡它的燃料—盡管這可能會(huì)消耗上十萬億年之久。它們最終也會(huì)成為黑矮星。 (白矮星示意圖,圖源:NASA) 因此,大約在一百萬億年之后,宇宙中的每一顆恒星,無論大小,都會(huì)成為黑矮星:即一塊具有恒星的質(zhì)量,溫度卻僅僅只與宇宙背景輻射溫度相當(dāng),不再進(jìn)行核聚變的大塊物質(zhì)團(tuán)。 一般物質(zhì)迎來終末—需要10^30年 經(jīng)歷恒星燃盡的過程后,我們現(xiàn)在所在的是一個(gè)沒有恒星,只有冷黑矮星的宇宙。當(dāng)然,宇宙中同樣還有恒星時(shí)代遺留而下的中子星和黑洞。 而宇宙將會(huì)陷入徹底的黑暗 當(dāng)天體與黑洞發(fā)生相互作用時(shí),未來的天文觀測(cè)者可能會(huì)看到偶發(fā)的閃光。天體被撕碎并分散到黑洞周圍的吸積盤中。在很短的時(shí)間內(nèi),它會(huì)驟然明亮,發(fā)出輻射。但隨后它就將被合并到黑洞中, 一切都會(huì)再次陷入黑暗。
(黑洞合并恒星示意圖,圖源:NASA) 大質(zhì)量的物質(zhì)和雙黑矮星也將合并在一起,形成新的黑洞,而這些黑洞將被更大的黑洞所吞噬。或許在遙遠(yuǎn)的未來,所有物質(zhì)都會(huì)被幾個(gè)巨無霸黑洞所吞噬。
(NASA錢德拉X涉嫌天文臺(tái)觀察到星系NGC3393中心兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞合并,圖源:NASA) 但即使物質(zhì)逃脫了這樣的命運(yùn),他們最終還是注定要消散。一些物理學(xué)理論表明,長期來看,質(zhì)子并不穩(wěn)定,它們無法持久存在。任何未被黑洞吞噬的物質(zhì)都會(huì)衰變, 質(zhì)子將變成輻射,留下電子、正電子、中微子和輻射的塵埃散布到太空中。 理論家預(yù)計(jì)宇宙中的所有質(zhì)子都會(huì)在 10^30 年的進(jìn)程中衰變。 黑洞的終結(jié) – 10^100之后 黑洞被認(rèn)為是一種單向行道。物質(zhì)能夠進(jìn)入黑洞,但卻無法逃逸出來。 而著名的天體物理學(xué)家斯蒂芬霍金用霍金輻射理論顛覆了這個(gè)陳舊理論。雖然黑洞輻射出的粒子 數(shù)量不多,速度也不快,但仍然會(huì)向太空釋放少量輻射。 (視界面望遠(yuǎn)鏡拍到的M87星系中心黑洞照片,圖源:NASA) 而當(dāng)黑洞釋放霍金輻射時(shí),黑洞確實(shí)會(huì)損失質(zhì)量,并且最終完全蒸發(fā)。黑洞的輻射量隨著黑洞質(zhì)量的減少而增加。當(dāng)它完全消失時(shí)最終,它有可能產(chǎn)生X 射線和伽馬射線暴。未來的觀察者(如果他們?cè)谫|(zhì)子衰變中幸存下來)可能會(huì)在原本黑暗的宇宙中偶爾看到明亮的閃光。 在大約 10^100 年后,最后一個(gè)黑洞將會(huì)消失。它所留下的只有它曾發(fā)出的輻射。 萬物的終結(jié)– 10^100 年或以上 當(dāng)最后一個(gè)黑洞徹底蒸發(fā)時(shí),宇宙中將只剩下天體輻射出的光子和逃出黑洞捕獲的基本粒子。整個(gè)宇宙的溫度將低至僅略高于絕對(duì)零度的終末溫度。 在未來,暗能量可能會(huì)發(fā)揮某種作用,保持宇宙的膨脹,加速所有基本粒子與光子相互逃逸,直到它們徹底地相互隔絕。 未來宇宙中的引力再也不能將它們吸引到一起。 也許有一天會(huì)發(fā)生另一個(gè)大爆炸?;蛟S宇宙是周期循環(huán)的,宇宙產(chǎn)生又消失的整個(gè)過程又會(huì)重新開始。 也許上述情況不會(huì)到來,未來等待著我們的一切就是一個(gè)黯淡,寒冷、死寂的宇宙。這并不讓人高興,但是展望遙遠(yuǎn)的未來,會(huì)讓人類感到敬畏和備受鼓舞,讓我們感激生活在今天這個(gè)充滿活力的時(shí)代。 BY: quora FY: Jerry L 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處 選文:天文志愿文章組- 翻譯:天文志愿文章組- Jerry L 審核:天文志愿文章組- 終審:天文志愿文章組-零度星系 排版:天文志愿文章組-零度星系 美觀:天文志愿文章組- 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學(xué)名詞 3.原文來自:3.原文來自: https://www./When-all-the-stars-burn-out-will-the-universe-go-dark 本文由天文志愿文章組- Jerry L翻譯自文章作者quora的作品,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除。 注意:所有信息數(shù)據(jù)龐大,難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,還請(qǐng)各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結(jié)束,感謝您的閱讀與關(guān)注 全文排版:天文在線(零度星系) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處 浩瀚宇宙無限寬廣 穹蒼之美盡收眼底 |
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