Энергия звезды – это продукт термоядерного синтеза, происходящего в колоссальной, непрерывно горящей, висящей в пространстве космической печи. Звезды кажутся вечными. Кажется, они всегда были, всегда есть и всегда будут! Но на самом деле это вовсе не так…
Звезда — это большая сфера из водорода и гелия, в которой, как уже отмечалось выше, происходит термоядерный синтез. Однако термоядерный синтез при этом расходует водород. И когда он заканчивается, синтез прекращается. На заключительном этапе звезда может при определенных обстоятельствах также синтезировать другие элементы, такие как гелий, кислород или углерод. Но в какой-то момент все равно этот процесс заканчивается. Звезда перестает быть звездой. И становится объектом, в котором уже не может происходить термоядерный синтез. В зависимости от исходной массы звезды это будет белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра.
Звезды не живут вечно
Так что жизнь звезды, друзья мои, конечна. Однако звезды не только умирают. Они еще и постоянно рождаются! В наши дни новые звезды постоянно образуются из огромных газовых облаков, находящихся в межзвездном пространстве. Однако этот процесс не может длиться бесконечно! В нашем Млечном Пути, например, в среднем за год образуется от трех до пяти новых звезд. Но раньше, несколько миллиардов лет назад, все было иначе. В те времена образовывалось гораздо больше звезд. Почему? Просто в молодых галактиках не только больше газа, из которого можно сформировать звезды. Но они также еще и намного более динамичны. Ведь требуется какой-то импульс, чтобы газ в облаках начал сжиматься и превратился в звезду.
Но не важно, много или мало звезд образовывалось тогда или будет образовываться в будущем. Главное, что они рождались раньше и рождаются сейчас! И будут продолжать делать это и впредь.
Но в какой-то момент всему этому великолепию все равно придет конец. Потому что газ, присутствующий в наблюдаемой части Вселенной, имеет конечный объем. Оценить точное его количество достаточно сложно. И если звезда взрывается в конце своей жизни, например, в виде сверхновой, она всегда немного материи возвращает в космос. Однако на самом деле можно хотя бы примерно посчитать, когда в космосе звезды закончатся совсем.
Астрономы Фред Адамс и Грегори Лафлин подробно описали это в своей статье «Умирающая Вселенная: долгосрочная судьба и эволюция астрофизических объектов». Эта работа увидела свет уже достаточно давно. Однако не потеряла актуальность и в наши дни.
Пять эпох жизни Вселенной
Ученые делят прошлую и будущую историю космоса на пять фаз.
Сразу после Большого взрыва во Вселенной не было звезд. Потребовалось около миллиона лет, чтобы сформировались самые первые их них. Эта первая эпоха называется Первобытная эпоха. За ней последовала следующая – Звездная эпоха. Именно в ней мы и живем. Наше ночное небо полно звезд и галактик. И нам это нравится.
Продолжительность жизни звезд варьируется в зависимости от их массы. Наше Солнце имеет общую прогнозируемую продолжительность жизни около 10 миллиардов лет. Более массивные звезды живут меньше. А менее массивные звезды могут жить намного дольше. Продолжительность жизни маленьких красных карликов, таких как наша ближайшая соседка Проксима Центавра в теории может составлять триллионы лет. Но примерно через 100 триллионов лет после Большого взрыва и звездная эпоха подойдет к концу. Солнца и Земли, конечно же, уже давно к этому моменту не будет. В этом далеком будущем у последних красных карликов закончится топливо. И в космосе не останется газа для формирования новых звезд.
Хорошо, что есть звезды в космосе!
За звездной эпохой последует Эпоха Вырождения (Дегенерации), в течение которой оставшиеся объекты — белые карлики, планеты, коричневые карлики и т. д. будут медленно уничтожать друг друга или падать в черные дыры. Она продлится около 1040 лет. Если заглянуть еще дальше в будущее можно увидеть, что за эпохой вырождения последует эпоха черных дыр. Именно они будут доминировать во Вселенной в де далекие времена. Продлится она 10100 лет. И наконец, в какой-то очень удаленный от нас момент времени наступит Темная эпоха. Черные дыры тоже исчезнут, а атомы материи будут медленно превращаться в излучение. Это произойдет в настолько далеком будущем, что эти числа вряд ли могут показаться разумными: от 10100 до 10 1000 лет!
Никто не может себе представить даже те несколько жалких триллионов лет, в течение которых звезды будут освещать Вселенную! А тут такое число. Поэтому подобные величины вряд ли имеют значение. Они все равно не поддадутся осознанию.
Так что ответ на вопрос, озвученный в заголовке этой статьи таков: звезды будут светить минимум еще 100 триллионов лет. Но потом все это кончится. Так что нам могло повезти, что мы живем в звездную эпоху космоса. Хотя, если честно, иначе и быть не могло. Не будь звезд, не существовало бы и жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Мы можем существовать только во Вселенной, полной звезд.
И это прекрасно!