Supernove di nane nere potrebbero essere l’ultimo evento nella vita dell’universo

Concetto artistico di nana nera (Immagine Baperookamo)
Concetto artistico di nana nera (Immagine Baperookamo)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” riporta una ricerca sulla possibilità che in un futuro lontanissimo, stimato in 10^1100 anni, anche le nane nere possano esplodere in supernove. Matt Caplan dell’Università dell’Illinois ha studiato i modelli di evoluzione delle nane bianche, che continueranno a raffreddarsi mentre le reazioni picnonucleari, che avvengono a basse temperature ma ad elevatissima densità, genereranno ferro-56. In tempi abbastanza lunghi, anche le particelle elementari cominceranno a decadere e ciò causerà l’esplosione delle nane nere più massicce, con masse tra 1,2 e 1,4 volte quella del Sole. Potrebbe essere l’ultimo evento naturale di rilievo nell’universo.

Le nane bianche sono il destino che attende stelle di massa piccola e media, troppo piccole per innescare le reazioni estremamente energetiche che portano a una supernova. Anche il Sole diventerà una nana bianca tra diversi miliardi di anni. Questi oggetti non possono più supportare le normali reazioni termonucleari che caratterizzano le stelle ma proprio per questo non c’è più nessuna forza che compensi la gravità. Essi diventano molto compatti, con masse paragonabili a quelle del Sole contenuti in volumi paragonabili a quello della Terra. La conseguenza è che almeno in quelle più massicce del Sole può innescarsi un altro tipo di fusione chiamato picnonucleare, che genera ferro-56. Alla fine, le loro temperature si abbassano al punto da essere fredde e diventano nane nere.

In un futuro lontanissimo, un numero di anni espresso in quello che viene chiamato googol, cioè 10^100, 1 seguito da cento zeri, i modelli teorici prevedono che non vi sia più abbastanza idrogeno disponibile per formare nuove stelle. Le stelle esistenti moriranno, anche le nane ultra-fredde che consumano il loro idrogeno con estrema lentezza, lasciando nane bianche e alla fine nane nere.

In un futuro così lontano, anche i buchi neri evaporeranno e se l’espansione dell’universo continuerà ad accelerare ci saranno solo galassie isolate che a quel punto conterranno solo nane nere e particelle elementari sparse qua e là. Fisici e astrofisici stanno cercando di capire cosa possa succedere in una situazione del genere e i modelli prevedono la possibilità che perfino le particelle elementari possano decadere. Una conseguenza è che perfino oggetti morti da un tempo lunghissimo potrebbero cambiare stato con un collasso che provocherebbe una supernova.

Secondo i calcoli di Matt Caplan, questo tipo di supernova potrebbe cominciare tra 10^1100 anni, un numero inconcepibile per la mente umana dato che si tratta di 1 seguito da mille e cento zeri. Questi “fuochi d’artificio” potrebbero continuare per un tempo di una lunghezza ancor più ardua da concepire, circa 10^32000 anni. Una volta terminati, l’universo potrebbe essere davvero morto. Tutto ciò è puramente teorico e basato su modelli che potrebbero essere modificati nel futuro ma per ora sembra una possibilità.

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