วาระสุดท้ายจักรวาลปิดฉากด้วยซูเปอร์โนวาของ "ดาวแคระดำ"

ภาพจากฝีมือศิลปินจำลองสภาพของดาวแคระสีน้ำตาล ซึ่งน่าจะมีความใกล้เคียงกับดาวแคระดำ

ที่มาของภาพ, NASA / JPL-CALTECH

คำบรรยายภาพ,

ภาพจากฝีมือศิลปินจำลองสภาพของดาวแคระสีน้ำตาล ซึ่งน่าจะมีความใกล้เคียงกับดาวแคระดำ

จุดจบของสรรพสิ่งในเอกภพรูปแบบหนึ่งที่บรรดานักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้คาดการณ์กันเอาไว้นั้น คือการที่ห้วงอวกาศขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ทำให้ดาราจักรต่าง ๆ แยกห่างออกจากกันไปเรื่อย ๆ จนในที่สุดดาวฤกษ์ดวงสุดท้ายจะมอดดับลง ทุกสิ่งแม้แต่หลุมดำจะสลายตัวไปจนหมด เหลือแต่ความมืดมิดและเงียบงันไร้ซึ่งความเคลื่อนไหวใด ๆ ทั้งสิ้น

ความตายของจักรวาลในรูปแบบนี้ เป็นเพราะสูญสิ้นพลังงานอิสระในทางอุณหพลศาสตร์ จนไม่สามารถเพิ่มเอนโทรปี (entropy) ภายในระบบได้อีกต่อไป

แต่ก่อนที่จักรวาลจะไปถึงจุดจบที่เงียบเหงาและน่าเศร้าเช่นนั้น นักฟิสิกส์รุ่นใหม่บางคนคาดว่าจะมีเหตุการณ์ที่น่าตื่นตาตื่นใจเกิดขึ้นเป็นครั้งสุดท้าย

ผลการศึกษาล่าสุดของ ดร. แมตต์ แคแพลน จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์สเตต (ISU)ของสหรัฐฯ ซึ่งกำลังจะลงตีพิมพ์ในวารสาร MNRAS ของราชสมาคมดาราศาสตร์อังกฤษ ได้ทำนายว่าจะเกิดการระเบิดซูเปอร์โนวาของ "ดาวแคระดำ" (black dwarf) ขึ้นในวาระสุดท้ายของจักรวาล ซึ่งจะมาถึงในอีกหลายล้านล้านปีนับจากนี้

ดาวแคระดำคืออดีตดาวฤกษ์ที่มีมวลต่ำกว่า 10 เท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่มากพอจะทำให้เกิดการระเบิดซูเปอร์โนวาเมื่อสิ้นอายุขัย ทำให้ดาวฤกษ์ชนิดนี้หดตัวลงเป็นดาวแคระขาวที่เราพบเห็นกันบ่อยครั้ง

อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไปหลายล้านล้านปีและดาวแคระขาวเย็นตัวลง มันอาจมีสภาพแข็งแน่นขึ้นและไม่เหลือแสงสว่างอีกต่อไป จนกลายเป็นดาวแคระดำในที่สุด

ที่มาของภาพ, NASA

คำบรรยายภาพ,

การขยายตัวของเอกภพทำให้วัตถุอวกาศแยกห่างออกจากกันไปทุกที จนในที่สุดจักรวาลจะ "ตาย" เพราะสูญสิ้นพลังงานในทางอุณหพลศาสตร์

การที่ดาวแคระดำหดตัวจนมีความหนาแน่นสูงขึ้น ทำให้ธาตุที่มีน้ำหนักเบาหลายชนิดรวมตัวกันและเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบอุณหภูมิต่ำอย่างช้า ๆ ซึ่งในที่สุดกระบวนการนี้จะทำให้เกิดธาตุเหล็กขึ้น และเป็นตัวการทำให้ดาวแคระดำเกิดการระเบิดซูเปอร์โนวา ปะทุแสงสว่างเจิดจ้าเหมือนดอกไม้ไฟเป็นครั้งสุดท้าย ก่อนที่ทุกสิ่งจะมืดดับลงไปตลอดกาล

ดร. แคแพลนทำนายว่าเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นในอนาคตอันแสนไกลหลายล้านล้านปี โดยจะเริ่มตั้งแต่ปีที่ 10 ยกกำลัง 1110 นับจากนี้ และไปสิ้นสุดในปีที่ 10 ยกกำลัง 32000 หากนับจากปีปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าดาวแคระดำจะเกิดการระเบิดในแบบนี้ทั้งหมด เพราะจะมีเพียง 1% ของจำนวนดาวฤกษ์ในจักรวาลทุกวันนี้ ที่มีชะตากรรมจะต้องระเบิดซูเปอร์โนวาในวาระสุดท้ายของเอกภพ