La fine dell'universo come la conosciamo non arriverà con il botto. La maggior parte delle stelle svanirà lentamente quando le loro temperature svaniranno a zero.

"Sarà un po' triste, solitario, luogo freddo, " ha detto il fisico teorico Matt Caplan, che ha aggiunto che nessuno sarà in giro per assistere a questo lungo addio che sta accadendo in un lontano futuro. La maggior parte crede che tutto sarà buio quando l'universo giungerà alla fine. "E 'noto come 'morte termica, ' dove l'universo sarà per lo più buchi neri e stelle bruciate, " disse Caplan, che ha immaginato un'immagine leggermente diversa quando ha calcolato come alcune di queste stelle morte potrebbero cambiare nel corso degli eoni.

A punteggiare l'oscurità potrebbero esserci silenziosi fuochi d'artificio, esplosioni di resti di stelle che non avrebbero mai dovuto esplodere. Nuovo lavoro teorico di Caplan, un assistente professore di fisica presso l'Illinois State University, scopre che molte nane bianche potrebbero esplodere in supernova in un lontano lontano futuro, molto tempo dopo che tutto il resto nell'universo è morto e si è calmato.

Nell'universo ora, la drammatica morte di stelle massicce nelle esplosioni di supernova avviene quando le reazioni nucleari interne producono ferro nel nucleo. Il ferro non può essere bruciato dalle stelle:si accumula come un veleno, innescando il collasso della stella creando una supernova. Ma le stelle più piccole tendono a morire con un po' più di dignità, rimpicciolirsi e diventare nane bianche alla fine della loro vita.

"Le stelle con una massa inferiore a circa 10 volte la massa del sole non hanno la gravità o la densità per produrre ferro nei loro nuclei come fanno le stelle massicce, quindi non possono esplodere in una supernova in questo momento, " disse Caplan. "Mentre le nane bianche si raffreddano nei prossimi trilioni di anni, diventeranno più deboli, eventualmente congelare solido, e diventare stelle 'nane nere' che non brillano più." Come le nane bianche oggi, saranno costituiti principalmente da elementi leggeri come carbonio e ossigeno e avranno le dimensioni della terra ma conterranno una massa pari a quella del sole, le loro viscere schiacciate a densità milioni di volte maggiori di qualsiasi cosa sulla terra.

Ma solo perché sono fredde non significa che le reazioni nucleari si fermino. "Le stelle brillano a causa della fusione termonucleare:sono abbastanza calde da frantumare insieme piccoli nuclei per formare nuclei più grandi, che sprigiona energia. Le nane bianche sono cenere, sono bruciati, ma le reazioni di fusione possono ancora verificarsi a causa del tunneling quantistico, solo molto più lento, ha detto Caplan. "La fusione avviene, anche a temperatura zero, ci vuole davvero molto tempo." Ha notato che questa è la chiave per trasformare le nane nere in ferro e innescare una supernova.

Il nuovo lavoro di Caplan, accettato per la pubblicazione da Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , calcola quanto tempo impiegano queste reazioni nucleari a produrre ferro, e quanto ferro nane nere di diverse dimensioni hanno bisogno di esplodere. Chiama le sue esplosioni teoriche "supernova nana nera" e calcola che la prima si verificherà tra circa 10 e 1100 anni. "In anni, è come dire la parola 'trilione' quasi cento volte. Se lo hai scritto, occuperebbe quasi una pagina. È incredibilmente lontano nel futuro".

Certo, non tutte le nane nere esploderanno. "Solo le nane nere più massicce, circa 1,2-1,4 volte la massa del sole, soffierà." Eppure, ciò significa fino all'1 percento di tutte le stelle che esistono oggi, circa un miliardo di trilioni di stelle, può aspettarsi di morire in questo modo. Quanto al resto, rimarranno nane nere. "Anche con reazioni nucleari molto lente, il nostro sole non ha ancora abbastanza massa per esplodere in una supernova, anche in un lontano futuro. Potresti trasformare l'intero sole in ferro e comunque non scoppierebbe".

Caplan calcola che le nane nere più massicce esploderanno per prime, seguite da stelle progressivamente meno massicce, fino a quando non ce ne sono più da spegnere dopo circa 10 ³²⁰⁰⁰ anni. A quel punto, l'universo potrebbe essere davvero morto e silenzioso. "È difficile immaginare qualcosa che verrà dopo, La supernova nana nera potrebbe essere l'ultima cosa interessante che accadrà nell'universo. Potrebbero essere l'ultima supernova di sempre." Quando esploderanno le prime nane nere, l'universo sarà già irriconoscibile. "Le galassie si saranno disperse, i buchi neri saranno evaporati, e l'espansione dell'universo avrà allontanato così tanto tutti gli oggetti rimanenti che nessuno vedrà mai nessuno degli altri esplodere. Non sarà nemmeno fisicamente possibile che la luce viaggi così lontano".

Anche se non ne vedrà mai uno, Caplan rimane indifferente. "Sono diventato un fisico per una ragione. Volevo pensare alle grandi domande:perché l'universo è qui, e come andrà a finire?" Alla domanda su quale grande domanda verrà dopo, Caplan dice, "Forse proveremo a simulare qualche supernova nana nera. Se non possiamo vederle nel cielo, almeno possiamo vederle su un computer."