L’explosion des nains noirs pourrait être la «  dernière chose intéressante à se produire dans l’univers  »

« C’est ainsi que le monde se termine », a déclaré TS Elliot dans son célèbre poème, « Pas avec un bang mais un gémissement. De nos jours, les scientifiques considèrent la mort par la chaleur de l’univers pour être le gémissement, mais une nouvelle analyse théorique prédit que le cosmos poussera son dernier soupir sous la forme de naines noires qui explosent.

Des milliards et des milliards d’années à partir de maintenant, longtemps après que les dernières étoiles se soient éteintes, les naines noires les plus lourdes commenceront à devenir supernova, selon de nouvelles recherche publié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. Les naines noires sont les restes gelés des naines blanches, elles-mêmes restes de faibleétoiles de masse. Le seul auteur de l’étude, l’astrophysicien Matt Caplan de l’Illinois State University, affirme que ces explosions seront «la dernière chose intéressante à se produire dans l’univers», car il expliqué dans une ISU communiqué de presse.

L’univers pourrait se terminer en de nombreuses façons, mais la meilleure hypothèse actuelle est qu’il continuera à se développer longtemps après que tout ce qu’il contient aura été déchiré en lambeaux, y compris les galaxies, les systèmes solaires, les étoiles et même les atomes. Au moment où les nains noirs commenceront à éclater, l’univers sera «froid et sans vie», Caplan a écrit dans un e-mail à moi.

« L’expansion de l’univers aura depuis longtemps séparé tous les objets restants par des distances si énormes qu’aucune lumière ne pourra jamais atteindre de l’un à l’autre », a-t-il déclaré. «Chaque objet se retrouvera dans un univers complètement dépourvu de tout autre chose dans toutes les directions. Ce sera froid et proche du zéro absolu. »

Lorsque les étoiles existantes deviennent des supernova, c’est à cause d’un excès de fer dans leur noyau – le résultat de réactions nucléaires internes. On ne peut pas en dire autant des petites étoiles, qui finissent par brûler et se rétrécir en naines blanches. Selon la théorie, les nains blancs finiront par perdre leur désireuh et geler dans un futur lointain, en transition vers des nains noirs.

«Sans source de chaleur, ils se refroidissent simplement pour toute l’éternité, jusqu’à ce qu’ils deviennent «noirs» et ne brillent plus », a déclaré Caplan. «C’est un peu comme retirer une poêle chaude du four – tout ce qu’elle peut faire, c’est refroidir.»

Ces objets hypothétiques auraient à peu près la taille de la Terre mais avec des masses approchant celle de notre Soleil. Il est important de noter que les réactions nucléaires se produiront toujours à l’intérieur de ces mondes denses et gelés, mais à des taux sensiblement plus lents que la normale. Et comme le prédit la nouvelle étude, ces réactions entraîneront une accumulation régulière de fer, mais à des échelles de temps cosmologiquement vastes. Dans cet esprit, Caplan a analysé les chiffres pour estimer le temps qu’il faudra à ces naines noires pour produire suffisamment de fer pour déclencher une explosion de supernova.

La réponse, à 10^{1 100} ans, est «extrêmement long», a déclaré Caplan. L’âge de l’univers lui-même est plus proche de dix^dix ans, donc si vous deviez essayer d’écrire 10^{1 100} il contiendrait 1 100 zéros et «occuperait la majeure partie d’un paragraphe», a-t-il expliqué. Ou comme Caplan l’a dit dans l’ISU « c’est comme dire le mot » billion « presque cent fois. »

Surtout, ces explosions ne se produiront que parmi les plus grandes des naines noires, à savoir celles d’environ 1,2 à 1,4 fois la masse du Soleil.. Ces supernovae– le dernier à se produire dans l’univers – s’arrêtera finalement vers 10^{32 000} dans quelques années, après quoi le cosmos sera vraiment un endroit calme et sans incident.

Caplan a déclaré que son analyse prenait en compte les effets d’un univers en expansion. Cependant, «si l’énergie noire est différente de celle que nous soupçonnons actuellement, alors l’expansion de l’univers pourrait détruire les naines noires bien avant qu’elles n’aient une chance d’exploser », a-t-il déclaré. De plus, les calculs de Caplan étaient basés sur notre compréhension actuelle de la physique nucléaire, de l’astrophysique et de la cosmologie, mais pour être honnête, les scientifiques ne peuvent pas être certains si les lois de la physique et les constantes universelles resteront les mêmes dans un avenir lointain. Ses possible, par exemple, que l’univers n’existera même pas à ce stade futur.

«Certaines théories de la physique des particules prédisent que le proton est fondamentalement instable et va se désintégrer, bien que cela n’ait pas encore été observé ou confirmé. Si tel est le cas, alors toute la matière va en quelque sorte «s’évaporer» bien avant que les naines noires n’explosent », a déclaré Caplan. «Ce n’est qu’un exemple. En un sens, notre compréhension du futur lointain dépend entièrement de notre compréhension des lois de la physique d’aujourd’hui, et de petits changements dans la physique telle que nous la connaissons peuvent avoir d’énormes conséquences sur le destin final de l’univers et de son contenu.

Bien que Caplan a déclaré que ces supernovae naines noires seraient la «dernière chose intéressante à se produire dans l’univers», nous lui avons demandé si quelque chose d’important ou d’intérêt pouvait se produire après cette phase.

«Cela dépend de votre définition d’intéressant», dit-il. «Si une boule de fer froide flottant dans un univers où elle est complètement séparée causalement de tous les autres objets est ‘intéressante,‘alors je suppose que vous pourriez trouver quelque chose d’intéressant.

D’accord, bon point. Mais s’il y a une consolation dans tout ça, c’est que l’univers continuera à s’étendre pour toujours, du moins selon certaines théories. Ce sera mort, froid et sans vie, mais au moins ce sera toujours là.