L’era degenere: la morte delle stelle

In una notte buia possiamo osservare a occhio nudo un certo numero di stelle e alcuni pianeti. Se ci fermiamo in un punto di osservazione dove l’inquinamento luminoso è minimo possiamo arrivare a contare qualcosa come 2500 stelle.

Per molti osservare un simile cielo stellato è un’emozione unica, la stessa che probabilmente provavano i nostri antenati.

Seppure apparentemente immutabili nell’arco di molte vite umane, quei minuscoli puntini luminosi non brilleranno per l’eternità, prima o poi con il fluire del tempo si spegneranno uno dopo l’altro lasciando per l’eternità il cielo inesorabilmente buio.

Oggi viviamo in un’epoca cosmica che gli astrofisici Fred Adams e Gregory Laughlin hanno soprannominato l’era stellifera, iniziata quando il nostro universo aveva un milione di anni, e terminerà quando compirà i 100 trilioni di anni. Durante questo lungo periodo di tempo le galassie, composte da un numero enorme di stelle, centinaia o migliaia di miliardi di astri consumano idrogeno e lo trasformano mediante il processo di fusione nucleare in elementi più pesanti.

Le stelle non sono tutte uguali, alcune sono immense sfere di gas incandescente dal diametro di milioni di chilometri, altre sono piccole, ampie poche centinaia di migliaia di chilometri. Quelle più grandi bruceranno il loro carburante in poche centinaia di milioni di anni, quelle più piccole lo consumeranno in un tempo molto più lungo anche centinaia di miliardi di anni.

Mentre l’era stellifera scorre, alcune stelle di grande massa termineranno il loro ciclo vitale in immense esplosioni dette supernove, le altre, quelle di masse di gran lunga minori, la stragrande maggioranza, termineranno la loro esistenza in maniera più tranquilla spegnendosi e diventando oscure e fredde dopo aver attraversato una serie di fasi evolutive.

Quando l’ultima di queste piccole stelle si sarà spenta definitivamente l’universo sarà incredibilmente freddo e buio, popolato da oggetti cosmici degenerati: buchi neri, nane bianche, nane brune e stelle di neutroni.

Adams e Laughlin hanno chiamato questo periodo “Era degenere“, ipotizzando che avrà luogo tra 10 ^15 (1 quintilione) e 10 ^39 (1 duodecillione, o 1 seguito da 39 zeri) anni dopo il Big Bang.

Già oggi molti di questi oggetti degeneri esistono: nel nostro universo ci sono buchi neri, stelle di neutroni, nane bianche. Tuttavia durante l’era degenere avranno il dominio assoluto dell’universo. Questi resti degeneri di stelle sono comunque più tranquilli rispetto alle fornaci che chiamiamo soli e molto interessanti da studiare perché ci possono insegnare molto sulla materia che compone l’universo stesso.

Se l’umanità sopravviverà fino a quei giorni lontani osserverà un cielo diverso da quello che osserviamo nelle nostre notti prive di nuvole. Sarà un cielo molto buio rischiarato da poche stelline fioche. Rimarranno quelle mai nate, le nane brune che non sono riuscite ad accendersi mantenendo intatto tutto il loro idrogeno. I buchi neri invece, nel loro vagare, diventeranno sempre più grandi ingoiando tutta la materia restante formata da stelle degeneri e pianeti congelati.

Potrà esistere la vita durante l’era degenere? Non sembra sia possibile. Richard Pogge, astronomo presso la Ohio State University, sostiene che quando le stelle esauriranno il loro idrogeno, la vita come la conosciamo sarà finita da tempo. Le stelle morenti non garantiranno sufficiente energia per riscaldare i pianeti che diventeranno gelidi e non saranno in grado di sostenere la vita.

Durante l’era degenere i pianeti verranno espulsi dalle loro orbite o cadranno attratti dai resti dei loro soli, in definitiva, come sostiene Pogge, i sistemi stellari come li conosciamo oggi non esisteranno più.

In quell’era lontana resti stellari e galassie collideranno, ma a differenza dell’epoca attuale, questi scontri non porteranno alla nascita di nuove stelle. Nasceranno galassie composte da cadaveri stellari, ma a causa della mancanza di idrogeno non nasceranno nuove stelle.

La fine ultima dell’universo avverrà quando, nelle ultime fasi dell’era degenere, la materia intrappolata all’interno delle stelle morte composta da neutroni si trasformerà in protoni, elettroni e antineutrini.

Non sappiamo se i protoni prima o poi si disintegreranno in particelle elementari, tuttavia i fisici ipotizzano che la loro emivita corrisponda a 10 ^34 anni quindi è possibile che durante l’era degenere nane bianche, nane brune e stelle di neutroni semplicemente svaniranno in un fiotto di particelle elementari.

Del nostro universo nelle ultime fasi dell’era degenere rimarrà ben poco, esso sarà composto da radiazioni libere, particelle subatomiche e un gran numero di buchi neri. Questi accadimenti, sempre che avvengano, sono  ancora molto lontani ma certamente ci riempiono di inquietudine e smarrimento. Il nostro universo sarà destinato, forse, ad espandersi per sempre diventando una sconfinata landa buia e gelida.

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