皇家天文学会月报发表论文

宇宙大爆炸被认为是当今宇宙万物与时间的开端，那宇宙有尽头吗？宇宙会像恒星一样会随时间推移慢慢消亡吗？答案是肯定的。目前大多数科学家都相信宇宙会有终结的一天，只不过没有人能目睹到这种在遥远的将来发生的告别。发表于《皇家天文学会月报》的一份研究论文称， 宇宙中所有物体都死亡后，“黑矮星”将开始爆炸，引发类似超新星的爆炸，最后一切归于虚无。

天文学家长期以来一直在考虑宇宙最终终结的方式，因此也诞生了一个叫“热寂”的假说，大概意思是宇宙最后会变得安静、寒冷，不再有恒星活动、黑洞也会通过被霍金辐射蒸发殆尽，留下只不过是简单的亚原子粒子和能量，没有任何可以维持生命或物体运动的能量存在，结果一切归于黑暗、死寂。

但伊利诺伊州立大学理论物理学家马特·卡普兰（Matt Caplan）意识到，可能还有一种情况未考虑到，那就是白矮星。和大质量恒星最后演变成中子星或黑洞的结果不一样，白矮星由中、低质量恒星演变而来，它们不会经历超新星阶段，而是恒星膨胀成红巨星之后遗留下的残骸。比如我们的太阳，在50亿年后演变成红巨星，之后变成白矮星。

卡普兰一直在研究白矮星最后会发生什么，他认为白矮星随着时间的推移会逐渐释放热量、逐渐变冷，当一颗白矮星的温度低到不再能发出可以被侦测到的光或热时，就成为一颗 黑矮星（Black dwarf） 。不过白矮星释放的热量可达数万亿年，远远长于当前的宇宙年龄。据卡普兰的计算显示，一颗白矮星要变成黑矮星至少要137亿年。换句话说，我们的宇宙在理论上还没有黑矮星的诞生。

根据卡普兰的理论，白矮星即使变成了黑矮星，表面也不再发光发热，但内部核反应并未完全停止。以目前的恒星理论，大质量恒星急剧死亡形成超新星爆炸，是因为内部的核反应在核心产生过量的铁如毒液一样堆积，最后触发恒星坍塌形成超新星。而黑矮星虽然没有能量进行核反应，内部犹如冬眠一样没有任何活动。不过量子力学可以允许粒子穿过高能屏障，这就意味着黑矮星内部仍可发生核反应，只是效率非常缓慢，而且概率极低。

卡普兰的模型显示，第一颗黑矮星的爆炸将于10的1100次方年后发生，最后一颗黑矮星爆炸则发生在约10的32000次方年后。当然也不是所有的黑矮星都会爆炸，只有最大质量的黑矮星会爆炸，大约是太阳质量的1.2到1.4倍。但即便如此，宇宙中只要1％的恒星会变成黑矮星，黑矮星的数量也会达到10亿兆颗。而在最大的黑矮星爆炸后，直到最后一颗爆炸，那时的宇宙可能确实是死寂而寂静的。

卡普兰表示：“很难想象之后会发生什么，黑矮星可能是宇宙中发生的最后一件有趣的事情。宇宙在一声巨响中诞生，终结的方式也是一声巨响，如同给自己的告别送上一场场烟火秀，最后一切归于无穷无尽的黑暗和虚无。”“我成为一名物理学家的原因之一是我在考虑一个大问题：为什么宇宙在这里，它将如何结束？”

另外有天体物理学家认为，宇宙大爆炸会不会是“前任”宇宙的大坍塌，最后当今宇宙也会消失于大坍塌。但这些东西是科学家耗尽所有想象力也无法解决的问题，毕竟太过遥远，所以黑矮星只存在理论上。

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-THE END-

在离地球2.15亿光年的星系中心，一道耀眼的光芒突然射向太空，这是一颗垂死恒星所发出的最后一声惨叫，因为它靠得太近，被一个超大质量黑洞扯开，这同时也是我们首次观测到恒星死亡的过程，为我们了解宇宙的剧烈变化提供了前所未有的经验。 虽然恒星死于黑洞的现象并不常见，但天文学家们目前已经看到够多的证据，并大致了解这一个过程，当恒星靠黑洞太近时，黑洞巨大的潮汐力会拉伸恒星，当恒星进入流体洛希极限的范围后会被更进一步的扯裂，这种恒星被扯裂的现象，称为潮汐破坏现象（ 简称TDE）。 本次的TDE在2019年9月首次发现，命名为2019qiz，TDE没办法预测，必须随时观测天空，这些解体恒星死前会在黑洞的视界外释出耀眼的闪焰，但是这种闪焰通常会被一团尘埃所掩盖，使得研究难度增加。兹威基瞬变天体观测设施 在2019年9月发现该事件后，天文学家很快地把望远镜对准波江座上的一小片天空螺旋星系的中心。 当恒星被撕裂后，一些产生的碎片会像面条一样被拉长且变细，然后流入黑洞，研究团队所看到的闪焰，则是这些物质受到强烈的引力及摩擦后，被加热到超高温，以致于TDE可以暂时地超过主星系的亮度，天文学家借由观测多种不同波段的衰减程度，可以判断该系统的质量，这颗死亡恒星的原质量约与太阳相当，其超大质量黑洞大约是100多万倍太阳质量。 这项研究是TDE系列的最新突破，过去曾有一次逃离死亡的恒星纪录，而这次的2019qiz则是完全死透了，为人类提供了更为鲜明的样本，甚至可媲美为TDE的罗塞塔石碑，该论文发表于皇家天文学会月报。