Varane universum oli täis kummalisi ja salapäraseid esemeid. Vahetult pärast suurt pauku võisid suured materjalipilved moodustada mustad augud otse, ilma et nad oleksid täheks koondunud, nagu me täna näeme. Pseudo-galaktikad valgustasid neutraalse vesiniku merd, et muuta universum läbipaistvaks, vabastades footonid seal, kus enne polnud muud kui pimedus. Ja lühiajalised tähed, mis koosnevad kõigest muust kui vesinikust ja heeliumist, võisid välklambi sisse ja välja välgatada nagu öösel sädemed.
Rohkem kui 13 miljardit aastat hiljem on universumi küsimus lahenenud mitut tüüpi tähtedega, erineva suuruse, heleduse ja elueaga. Kuid tänapäeva kosmose tähed pole ainsad tähetüübid, mis kunagi eksisteerivad. Kaugemas tulevikus, paljude miljardite või isegi triljonite aastate pärast, võivad veidrad objektid tekkida, kui meie praeguste tähtede edasijõudnud etapid muutuvad täiesti uuteks taevaobjektideks. Mõni neist objektidest võib olla isegi universumi kuuma surma kuulutaja, pärast mida on seda võimatu teada.
Siin on neli tähte, mis võivad kunagi olemas olla - kui universum püsib piisavalt kaua, et neid sündida.
Sinine kääbus
STEREO-A pardale salvestatud Extreme Ultraviolet Imager abil tehtud päikesepilt, mis kogub siniselt värvitud pilte inimese silmale nähtamatutest mitme valguse lainepikkustest. (NASA / STEREO) Punaseid kääbustähti, mida nimetatakse ka M-kääbusteks, peetakse universumi kõige levinumaks tähetüübiks. Nad on väikesed - mõnikord mitte suuremahulised kui gaasi hiiglaslik planeet - ning massi ja temperatuuri (tähe jaoks) madalad. Kõige väiksematel on Jupiteri mass ainult umbes 80-kordne, samas kui päike, G-tüüpi põhijärjestuse täht, on Jupiteri massist umbes 1000-kordne.
Nendel suhteliselt väikestel ja külmadel tähtedel on nende jaoks siiski midagi muud. Astronoomid usuvad, et punased kääbused võivad kesta miljardeid aastaid, jahutades vesiniku aeglaselt heeliumiks, mis tähendab, et mõned punased kääbused on olnud peaaegu kogu universumi ajastul. Täht, mille päikese massist on kümme protsenti, võib elada peaaegu kuus triljonit aastat, samas kui väikseimad tähed, nagu näiteks TRAPPIST-1, võivad elada kaks korda kauem, selgub 2005. aasta paberist. Universum on vaid umbes 13, 8 miljardit aastat vana, nii et punaseid kääpi pole nende eluea jooksul isegi üks protsent.
Päikesel on seevastu alles umbes viis miljardit aastat, enne kui ta kogu vesinikkütuse läbi põleb ja heeliumi süsinikuks sulatama hakkab. See muutus käivitab päikese evolutsiooni järgmise etapi, laienedes kõigepealt punaseks hiiglaseks ja jahutades seejärel valgeks kääbuseks - elektronirikkaks tähekeha tüübiks, mida näeme kogu galaktikas.
Triljonite aastate jooksul hakkavad punased kääbused kustutama ka vesinikuvarude viimast bitti. Jahedad väikesed tähed muutuvad mõneks ajaks erakordselt kuumadeks, kiirgades siniseks. Selle asemel, et laieneda välja nagu päike, ennustatakse hilisstaadiumis punasel kääbusel ka sissepoole varisemist. Lõpuks, kui sinise kääbuse faas on läbi, jääb üle vaid tähe kesta moodustumine väikese valge kääbuse kujul.
Must kääbus
Kunstniku kontseptsioon tumepruunist kääbast, mis paneb tulevikus sarnanema eeldatavasti moodustavate mustade kääbustega. (NASA / JPL-Caltech) Isegi valged kääbused ei kesta igavesti. Kui valge kääbus ammendab enda tarnitud süsiniku, hapniku ja vabalt voolavate elektronide varude, põleb see aeglaselt välja, muutudes mustaks kääbuseks. Need elektronidelt degenereerunud ainest valmistatud teoreetilised objektid annavad vähe, kui üldse, omavalgust - tähe tõelist surma.
See tulevik on selliste tähtede saatus nagu päike - ehkki tähe jaoks kulub miljardeid aastaid, enne kui isegi mustaks kääbuseks muutumise protsess algab. Päikese eluea põhijärjestuse tähena (mille koguarv on umbes 10 miljardit aastat ja praegu on päike 4, 6 miljardit aastat vana) saab laieneda punase hiiglasena väljapoole, potentsiaalselt kuni Veenuse orbiidini . See jääb selliseks veel miljard aastat, enne kui valgeks kääbuks saab. NASA hinnangul püsib päike valge kääbuna umbes 10 miljardit aastat. Kuid teiste hinnangute kohaselt võivad tähed selles faasis püsida 10 15 ehk kvadriljonit aastat. Mõlemal juhul on selle etapini jõudmiseks vajalik aeg pikem kui universumi praegune vanus, seega pole ühtegi neist eksootilistest objektidest veel olemas.
Musta kääbiku elu lõpus kogeb kunagi olev täht prootonite lagunemist ja aurustub lõpuks vesiniku eksootiliseks vormiks. Kaks 2012. aastal avastatud valget kääbust on pisut möödunud 11 miljardit aastat vana - see tähendab, et nad võivad olla teel musta kääbuse ümberkujundamisse. Kuid suvaline arv asju võib protsessi aeglustada, nii et me peame neil järgneva paari miljardi aasta jooksul lihtsalt silma peal hoidma, et näha, kuidas need edenevad.
Külmutatud täht
Kunstniku kontseptsioon magnetaarist ehk väga magnetilisest neutrontähest, mis näeb natukene külmunud tähe moodi välja. (NASA Goddardi kosmoselennukeskus) Ühel päeval, kui universumis hakkab tsüklite jaoks materjale otsa saama, olles suurema osa kergematest elementidest sulanud raskemateks, võivad seal olla tähed, mis põlevad ainult nii kuumalt kui vee külmumispunkt. Niinimetatud "külmunud tähed" kloppiksid temperatuuril 273 kraadi (umbes 0 kraadi Celsiuse järgi) ja oleksid kosmoses vesiniku ja heeliumi vähesuse tõttu täidetud mitmesuguste raskete elementidega.
Selliseid objekte kontseptualiseerinud teadlaste Fred Adamsi ja Gregory Laughlini sõnul ei moodustu külmunud tähti triljonitesse triljonitesse aastatesse. Mõned neist tähtedest võivad pärineda põlveste täheliste objektide, mida nimetatakse pruunideks kääbusteks, kokkupõrgetest, mis on planeetidest suuremad, kuid tähtedeks süttimiseks liiga väikesed. Külmutatud tähtedel oleks vaatamata madalale temperatuurile teoreetiliselt piisavalt massi, et säilitada piiratud tuumasüntees, kuid mitte piisavalt, et paista suure osa nende enda valgusest. Nende atmosfääri võivad reostada jääpilved, nõrk tuum kiirgab väikest kogust energiat. Kui need moodustuvad teoreetikana, näeksid nad välja palju rohkem nagu pruunid kääbused kui tõelised tähed.
Selles kauges tulevikus on suurimad tähed ümber Päikese massi vaid 30-kordsed, võrreldes teadaolevate tähtedega, mis on üle 300 korra suuremad kui Päikese mass. Ennustatakse, et tähed on selle aja jooksul keskmiselt palju väiksemad - isegi nii palju kui 40-kordne Jupiteri mass -, vaevudes vesiniku pinna all heeliumiks. Selles külmas ja kauges tulevikus, pärast seda, kui universum enam üldse tähti moodustab, on Adamsi ja Laughlini sõnul allesjäänud suurteks objektideks peamiselt valged kääbused, pruunid kääbused, neutrontähed ja mustad augud.
Raudtäht
Kunstniku kontseptsioon sula taevakehast, mis võib-olla meenutab seda, millised rauatähed triljonite aastate jooksul välja näevad. (Iuliia Bycheva / Alamy stock Photo) Kui universum laieneb püsivalt väljapoole, nagu see praegu toimub, selle asemel, et lõpuks sissepoole kokku kukkuda - ja teadlased pole kindlad, mida ta teeb -, siis kogeb see lõpuks omamoodi "kuuma surma", kus aatomid ise hakkavad lagunema . Selle aja lõpupoole võivad tekkida silmatorkavalt ebaharilikud objektid. Üks ebatavalisemaid võiks olla rauatäht.
Kuna tähed kogu kosmoses sulanduvad valguse elemente pidevalt raskemateks, tekib lõpuks erakordselt palju raua isotoope - stabiilne ja kauakestev element. Eksootiline kvantunneldus läbib raua alaatomilisel tasemel. See protsess annab lõpuks rauatähed - hiiglaslikud objektid, mille tähtede mass on peaaegu täielikult rauast valmistatud. Selline objekt on aga võimalik ainult siis, kui prooton ei lagune, mis on veel üks küsimus, millele inimesed pole piisavalt kaua elus olnud, et vastata.
Keegi ei tea, kui kaua universum kestab, ja meie liike peaaegu kindlasti pole, et olla kosmose viimaste päevade tunnistajaks. Kuid kui me saaksime elada ja vaadata taevast veel triljonid aastaid, oleksime kindlasti tunnistajaks mõnele märkimisväärsele muutusele.
