Velké hvězdné finále

Součástí chladnutí bílého trpaslíka je podle astrofyzikálních teorií i postupná přeměna horkého "plynu" v "pevné" skupenství. Proces je v zásadě krystalizací hvězdného jádra - z plazmatu horkého miliony stupňů Celsia se vlivem zesilování elektrostatické interakce atomy postupně přestanou tepelně pohybovat, až zůstanou zaseknuté v uspořádané mřížce. Jako první takto vykrystalizuje kyslík, po něm pak i uhlík. Někdejší hvězdné jádro se tak prostřednictvím chladnutí stává pevnou slupkou.

Právě tento proces nyní zřejmě poprvé nepřímo detekovala studie Pier-Emmanuela Tremblaye z University of Warwick. Astronomové při svém měření využívali data nové evropské kosmické observatoře Gaia, která je schopná měřit bílé trpaslíky v doposud nepoznané kvalitě.

Vědci měřili jas 15 tisíc bílých trpaslíků v našem bezprostředním galaktickém okolí. Data napříč různými typy bílých trpaslíků naznačila nahromadění teplotních výdajů. To odpovídá modelům krystalizace jádra - vychladnutí bílého trpaslíka však naposledy uvolněné teplo nitra zpomaluje. Kvůli tomu starší bílí trpaslíci vypadají jako trpaslíci mladší. Platí přitom, že čím hmotnější bílý trpaslík je, tím rychleji na změnu skupenství dochází.

Nejde o zcela první objev podobného druhu, první předpovědi podobné proměny sahají až do 60. let. Tremblayho práce je však první, která přináší pozorování velkého počtu bílých trpaslíků odpovídající těmto predikcím. Do fáze bílého trpaslíka se nakonec krom Slunce dostane i 97 procent hvězd v naší galaxii. Potvrzení procesu krystalizace - a nutnost upravit naše odhady dnes pozorovaných trpaslíků - tak do značné míry ovlivňuje i chápání dalšího vývoje galaxie.

Vstříc nekonečnu

Ani tím však nebude osud Slunce definitivně zpečetěn. Chladnutí bílého trpaslíka do hnědého trpaslíka bude pomalu pokračovat dále. Odhaduje se, že během jednoho trilionu let by teplota Slunce měla klesnout na pět stupňů nad absolutní nulu. Tou dobu už kolem naší někdejší hvězdy nebude zřejmě obíhat ani žádná planeta - průlet Slunce kolem jiných hvězd dříve či později planety vymrští pryč ze soustavy, nebo naopak do útrob jedné z blízkých hvězd. Nutno však zmínit, že stáří celého našeho vesmíru (nikoliv jen sluneční soustavy) je momentálně jenom zlomkem trilionu let.

Je samozřejmě také možné, že dříve, než se tak stane, dojde na "zásah zvenčí". Naše Slunce se tak může například po spojení Mléčné dráhy a Velkého mračna v Magellanu, popřípadě Mléčné dráhy a galaxie Andromeda, dočkat kolize s jiným objektem. Druhé z těchto setkání by mohlo nastat už zhruba za čtyři miliardy let. Čistě spekulativně si lze představit jako důsledek takové události srážku s jinou hvězdou nebo pád do útrob černé díry.

Podobná tělesa však nemusí být nutně jenom z jiných galaxií. Víme, že průlet jedné hvězdy kolem druhé je čistě statistickým jevem - dříve či později Slunce prolétne kolem jiného tělesa i z naší galaxie. Na srážku nebo naopak vymrštění naší hvězdy mimo Mléčnou dráhu by tak mělo dojít nejpozději za 10 až 100 trilionů let.

Další budoucnost naší "navěky" putují hvězdy pak závisí na osudu kosmické hmoty a celého kosmu jako takového. Je například možné, že zrychlující rozpínání vesmíru nakonec zpřetrhá ty nejmenší vazby mezi částicemi. Slunce, stejně jako všechny další formy hmoty, se pak může zcela "rozpadnout".

Na své základní úrovni však hmota může zkolabovat i jinými formami, stejně jako může nastat i jiný scénář konce vesmíru. Pokud nic z toho nevyjde, s vysokou pravděpodobností by někdy do 10^10^76 let veškerá hmota vesmíru, případné Slunce nevyjímaje, měla propadnout do neutronových hvězd nebo černých děr.

Studii publikovalo Nature.