Alam semesta awal dipenuhi dengan objek aneh dan misterius. Tidak lama selepas Big Bang, awan besar bahan mungkin telah membentuk lubang hitam secara langsung, tanpa menyatukan bintang pertama seperti yang kita lihat hari ini. Pseudo-galaksi menyala laut hidrogen neutral untuk menjadikan alam semesta transparan, melepaskan foton di mana sebelum itu tiada apa-apa kecuali kegelapan. Dan bintang-bintang yang masih hidup terbuat dari apa-apa tetapi hidrogen dan helium mungkin telah masuk ke dalam dan keluar seperti percikan pada waktu malam.
Lebih dari 13 bilion tahun kemudian, masalah alam semesta telah menetap di banyak jenis bintang yang berbeza-beza, kecerahan dan jangka hayat. Tetapi bintang-bintang kosmos hari ini bukanlah satu-satunya jenis bintang yang akan wujud. Di masa depan yang jauh, berbilion-bilion atau bahkan triliunan tahun dari sekarang, objek-objek pelik boleh timbul sebagai tahap lanjutan dari bintang-bintang kita sekarang menjadi objek celestial yang baru. Sesetengah objek ini mungkin berfungsi sebagai harbingers dari kematian panas alam semesta, dan selepas itu, adalah mustahil untuk diketahui.
Berikut adalah empat bintang yang mungkin wujud suatu hari nanti-jika alam semesta bertahan lama untuk melahirkan mereka.
Dwarf Biru
Imej matahari yang diambil dengan Imiti Ultraviolet Imager di atas kapal STEREO-A, yang mengumpul imej dalam beberapa gelombang cahaya yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia, berwarna biru. (NASA / STEREO) Bintang kurcaci merah, yang juga dikenali sebagai M-dwarfs, dianggap sebagai bintang yang paling biasa di alam semesta. Mereka kecil-kadang-kadang tidak lebih besar daripada planet gergasi gas-dan jisim dan suhu rendah (untuk bintang). Yang paling kecil hanya mempunyai kira-kira 80 kali jisim Musytari, sedangkan matahari, bintang urutan utama G-jenis, adalah kira-kira 1, 000 kali jisim Musytari.
Bagaimanapun, bintang-bintang yang agak kecil dan sejuk itu mempunyai sesuatu yang lain untuk mereka. Ahli astronomi percaya kerdil merah boleh bertahan selama berbilion tahun, perlahan-lahan memecah hidrogen ke dalam helium, yang bermaksud bahawa beberapa kerdil merah telah wujud selama hampir seluruh alam semesta. Bintang dengan sepuluh peratus jisim matahari boleh hidup hampir enam trilion tahun, manakala bintang terkecil, seperti TRAPPIST-1, boleh hidup dua kali lebih lama, menurut satu kertas tahun 2005. Alam semesta ini hanya kira-kira 13.8 bilion tahun, jadi kerdil merah tidak pun satu peratus melalui kehidupan mereka.
Sebaliknya, matahari hanya mempunyai lima bilion tahun atau lebih sebelum ia terbakar melalui semua bahan api hidrogennya dan mula menyerap helium ke dalam karbon. Perubahan ini akan mencetuskan fasa seterusnya evolusi matahari, pertama kali berkembang menjadi gergasi merah dan kemudian menyejukkan dan berkontraksi menjadi kerdil putih-jenis mayat bintang yang kaya elektron yang kita lihat melintasi galaksi.
Dalam trillions tahun, kerdil merah juga akan mula memadamkan rizab hidrogen mereka yang terakhir. Bintang-bintang kecil yang sejuk akan menjadi sangat panas untuk seketika, memancarkan warna biru. Daripada berkembang ke luar seperti matahari, kerdil merah peringkat akhir dijangka runtuh ke dalam. Akhirnya, apabila fasa kerdil biru berakhir, semua yang akan kekal adalah sekam bintang dalam bentuk kerdil putih kecil.
Kerdil Hitam
Konsep seorang artis kerdil gelap gelap, yang menyerupai kerdil hitam yang diramalkan untuk membentuk masa depan. (NASA / JPL-Caltech) Walaupun kerdil putih tidak akan kekal selama-lamanya, walaupun. Apabila kerdil putih memusnahkan bekalan karbon, oksigen dan elektron yang mengalir secara bebas, ia perlahan akan terbakar, berubah menjadi kerdil hitam. Objek-objek berteori yang terbentuk daripada bahan elektron merosot menghasilkan sedikit, jika ada, cahaya dari mereka sendiri-kematian sebenar bintang.
Masa depan ini adalah nasib bintang seperti matahari-walaupun ia memerlukan berbilion tahun bagi bintang untuk memulakan proses menjadi kurcaci hitam. Menjelang akhir hayat matahari sebagai bintang urutan utama (iaitu kira-kira 10 bilion tahun lamanya, dan matahari ialah 4.6 bilion tahun sekarang), ia akan berkembang ke luar sebagai gergasi merah, berpotensi sejauh orbit Venus . Ia akan tetap seperti itu untuk satu bilion tahun sebelum menjadi kerdil putih. NASA menganggarkan bahawa matahari akan kekal kerdil putih selama sekitar 10 bilion tahun. Walau bagaimanapun, anggaran lain mencadangkan bintang boleh tinggal di fasa ini untuk 10 15, atau empat belas tahun. Walau bagaimanapun, masa yang diperlukan untuk mencapai tahap ini adalah lebih lama daripada zaman semasa alam semesta, jadi tiada objek eksotik yang wujud-namun.
Pada hujung kehidupan kerdil hitam, bintang pada masa itu akan mengalami kerosakan proton dan akhirnya menguap menjadi bentuk hidrogen eksotik. Dua kerdil putih yang ditemui pada tahun 2012 sedikit masa lalu 11 bilion tahun lalu-bermakna mereka boleh dalam perjalanan menuju transformasi kerdil hitam. Bagaimanapun, beberapa perkara dapat melambatkan proses itu, jadi kita hanya perlu memerhatikan mereka untuk beberapa bilion tahun akan datang untuk melihat bagaimana kemajuan mereka.
Bintang beku
Konsep seorang seniman magnetar, atau bintang neutron yang sangat magnetik, yang kelihatan seperti bintang beku. (NASA Goddard Space Flight Centre) Suatu hari nanti, apabila alam semesta mula kehabisan bahan-bahan untuk kitaran, setelah menyusun sebahagian besar unsur-unsur yang lebih ringan menjadi lebih berat, mungkin ada bintang-bintang yang terbakar hanya panas seperti titik beku air. Apa yang dipanggil "bintang beku" akan menghasilkan hanya 273 darjah Kelvin (kira-kira 0 darjah Celsius), dipenuhi dengan pelbagai unsur berat kerana kekurangan hidrogen dan helium dalam kosmos.
Menurut para penyelidik yang mengkonseptualisasikan objek tersebut, Fred Adams dan Gregory Laughlin, bintang beku tidak akan terbentuk untuk trilion pada triliun tahun. Beberapa bintang ini mungkin datang dari perlanggaran antara objek sub-bintang yang disebut kerdil coklat, yang lebih besar daripada planet tetapi terlalu kecil untuk menyalakan bintang. Bintang-bintang beku, walaupun suhu rendahnya, secara teorinya mempunyai massa yang cukup untuk mengekalkan gabungan nuklear terhad tetapi tidak cukup untuk bersinar oleh banyak cahaya mereka sendiri. Atmosfera mereka mungkin tercemar oleh awan ais, dengan teras yang lemah memancarkan sejumlah kecil tenaga. Sekiranya mereka terbentuk sebagai teori, mereka akan kelihatan seperti kerdil coklat berbanding bintang sebenar.
Di masa depan yang jauh ini, bintang-bintang terbesar di sekeliling hanya akan berjumlah 30 kali massa matahari, berbanding bintang-bintang terkenal hari ini yang lebih daripada 300 kali jisim matahari. Diperkirakan bintang-bintang akan jauh lebih kecil pada masa ini-banyak sekecil 40 kali jisim Musytari, hampir tidak meretas hidrogen menjadi helium di bawah permukaan. Dalam masa yang sejuk dan jauh ini, selepas alam semesta terhenti membentuk bintang sama sekali, objek yang tersisa akan menjadi kerdil putih, kerdil coklat, bintang neutron dan lubang hitam, menurut Adams dan Laughlin.
Iron Star
Konsep seniman dari benda angkasa cair, mungkin menyerupai bintang-bintang besi apa yang akan kelihatan seperti dalam trilion tahun. (Iuliia Bycheva / Foto Stok Alamy) Sekiranya alam semesta terus berkembang maju, seperti yang sedang dilakukannya, bukannya akhirnya runtuh ke dalam-dan para saintis tidak pasti apa yang akan dilakukannya-maka akhirnya ia akan mengalami sejenis "kematian panas" di mana atom-atom itu sendiri akan runtuh . Menjelang akhir masa ini, beberapa objek yang luar biasa tidak dapat dibentuk. Salah satu yang paling luar biasa ialah bintang besi.
Seperti bintang-bintang di seluruh alam semesta, terus-menerus menggabungkan unsur-unsur cahaya menjadi lebih berat, akhirnya akan ada sejumlah isotop besi yang luar biasa-unsur yang stabil dan tahan lama. Terowong kuantum eksotik akan memecahkan besi pada tahap subatomik. Proses ini, akhirnya, akan menimbulkan bintang besi-objek gergasi jisim bintang yang telah dibuat hampir sepenuhnya keluar dari besi. Bagaimanapun, objek itu hanya mungkin, jika proton tidak mereput, yang merupakan satu lagi soalan yang manusia belum hidup cukup lama untuk dijawab.
Tiada siapa yang tahu berapa lama alam semesta akan berlangsung, dan spesies kita hampir pasti tidak akan menyaksikan hari-hari terakhir alam semesta. Tetapi jika kita boleh hidup dan memerhatikan langit selama berbilion tahun lebih, kita pasti akan menyaksikan beberapa perubahan yang luar biasa.
