Alam semesta awal dipenuhi dengan benda-benda aneh dan misterius. Tak lama setelah Big Bang, awan besar materi mungkin telah membentuk lubang hitam secara langsung, tanpa terlebih dahulu bergabung menjadi bintang seperti yang kita lihat hari ini. Galaksi pseudo-menyala lautan hidrogen netral untuk membuat alam semesta transparan, melepaskan foton di mana sebelum ada apa-apa selain kegelapan. Dan bintang-bintang berumur pendek yang tidak terbuat dari apa pun kecuali hidrogen dan helium mungkin muncul dan menghilang seperti bunga api di malam hari.
Lebih dari 13 miliar tahun kemudian, masalah alam semesta telah menetap di banyak jenis bintang dengan berbagai ukuran, kecerahan, dan masa hidup. Tetapi bintang-bintang dari kosmos masa kini bukanlah satu-satunya jenis bintang yang pernah ada. Di masa depan yang sangat jauh, miliaran atau bahkan triliunan tahun dari sekarang, benda-benda aneh dapat muncul ketika tahap-tahap lanjutan dari bintang-bintang kita sekarang berubah menjadi benda-benda langit yang sama sekali baru. Beberapa dari benda-benda ini bahkan dapat berfungsi sebagai pertanda kematian panas alam semesta, setelah itu, mustahil untuk diketahui.
Berikut adalah empat bintang yang mungkin ada suatu hari nanti — jika alam semesta bertahan cukup lama untuk melahirkannya.
Blue Dwarf
Gambar matahari yang diambil dengan Extreme Ultraviolet Imager di atas kapal STEREO-A, yang mengumpulkan gambar dalam beberapa panjang gelombang cahaya yang tidak terlihat oleh mata manusia, diwarnai dengan warna biru. (NASA / STEREO) Bintang katai merah, juga disebut M-katai, dianggap sebagai jenis bintang yang paling umum di alam semesta. Mereka kecil — terkadang tak lebih besar dari planet raksasa gas — dan bermassa dan bersuhu rendah (untuk bintang). Yang terkecil hanya memiliki sekitar 80 kali massa Jupiter, sedangkan matahari, bintang sekuens tipe-G, adalah sekitar 1.000 kali massa Jupiter.
Bintang-bintang yang relatif kecil dan dingin ini memiliki sesuatu yang lain terjadi untuk mereka. Para astronom percaya katai merah dapat bertahan selama triliunan tahun, perlahan-lahan mengaduk hidrogen menjadi helium, yang berarti bahwa beberapa katai merah telah ada selama hampir seluruh umur alam semesta. Sebuah bintang dengan massa matahari sepuluh persen dapat hidup selama hampir enam triliun tahun, sementara bintang terkecil, seperti TRAPPIST-1, dapat hidup dua kali lebih lama, menurut sebuah makalah tahun 2005. Alam semesta baru berusia sekitar 13, 8 miliar tahun, jadi katai merah bahkan tidak satu persen melalui rentang hidup mereka.
Sebaliknya, matahari hanya memiliki lima miliar tahun atau lebih sebelum ia membakar semua bahan bakar hidrogennya dan mulai menyatukan helium menjadi karbon. Perubahan ini akan memicu fase berikutnya dari evolusi matahari, pertama berkembang menjadi raksasa merah dan kemudian mendingin dan berkontraksi menjadi kurcaci putih — sejenis mayat bintang kaya-elektron yang kita lihat di seluruh galaksi.
Dalam triliunan tahun, katai merah juga akan mulai memadamkan bagian terakhir dari cadangan hidrogennya. Bintang-bintang kecil yang keren akan menjadi sangat panas untuk sementara waktu, memancar biru. Alih-alih mengembang ke luar seperti matahari, kurcaci merah tahap akhir diperkirakan akan runtuh ke dalam. Akhirnya, setelah fase katai biru berakhir, yang tersisa hanyalah kulit bintang dalam bentuk katai putih kecil.
Kurcaci Hitam
Konsep seorang seniman katai coklat gelap, yang menyerupai bentuk katai hitam yang diperkirakan terbentuk di masa depan. (NASA / JPL-Caltech) Bahkan, katai putih tidak akan bertahan selamanya. Ketika white dwarf kehabisan persediaan karbon, oksigen dan elektron yang mengalir bebas, perlahan-lahan akan terbakar, berubah menjadi white dwarf. Benda-benda berteori ini terbuat dari materi degenerasi elektron menghasilkan sedikit, jika ada, cahaya mereka sendiri - kematian bintang yang sebenarnya.
Masa depan ini adalah nasib bintang-bintang seperti matahari — meskipun dibutuhkan miliaran tahun bagi sebuah bintang untuk memulai proses berubah menjadi bintang katai hitam. Menjelang akhir kehidupan matahari sebagai bintang sekuens-utama (yang totalnya sekitar 10 miliar tahun, dan matahari berusia 4, 6 miliar tahun sekarang), ia akan mengembang ke luar sebagai raksasa merah, berpotensi sejauh orbit Venus. . Itu akan tetap seperti itu selama satu miliar tahun lagi sebelum menjadi katai putih. NASA memperkirakan bahwa matahari akan tetap menjadi katai putih selama sekitar 10 miliar tahun. Namun, perkiraan lain menunjukkan bintang dapat tetap dalam fase ini selama 10 15, atau empatriliun, tahun. Bagaimanapun, waktu yang diperlukan untuk mencapai tahap ini lebih lama dari usia alam semesta saat ini, jadi belum ada objek eksotis ini — belum.
Pada akhir kehidupan kurcaci hitam, bintang satu kali akan mengalami peluruhan proton dan akhirnya menguap menjadi bentuk hidrogen yang eksotis. Dua kurcaci putih yang ditemukan pada 2012 baru berusia 11 miliar tahun — yang berarti mereka sedang menuju transformasi kerdil hitam. Namun, sejumlah hal dapat memperlambat proses, jadi kita hanya harus mengawasi mereka selama beberapa miliar tahun ke depan untuk melihat bagaimana mereka berkembang.
Bintang Beku
Konsep seorang seniman tentang magnetar, atau bintang neutron yang sangat magnetik, yang terlihat agak seperti bintang beku. (Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA) Suatu hari, ketika alam semesta mulai kehabisan bahan untuk berputar, setelah menyatukan sebagian besar unsur yang lebih ringan menjadi yang lebih berat, mungkin ada bintang yang terbakar hanya panas seperti titik beku air. Yang disebut "bintang beku" hanya akan berputar pada 273 derajat Kelvin (sekitar 0 derajat Celcius), diisi dengan berbagai elemen berat karena kelangkaan hidrogen dan helium di kosmos.
Menurut para peneliti yang mengkonsep objek-objek seperti itu, Fred Adams dan Gregory Laughlin, bintang-bintang yang membeku tidak akan terbentuk untuk triliunan tahun setelah triliunan tahun. Beberapa bintang ini mungkin berasal dari tabrakan antara objek sub-bintang yang disebut katai coklat, yang lebih besar dari planet tetapi terlalu kecil untuk dinyalakan menjadi bintang. Bintang-bintang beku, meskipun suhunya rendah, secara teoritis akan memiliki cukup massa untuk mempertahankan fusi nuklir terbatas tetapi tidak cukup untuk bersinar oleh banyak cahaya mereka sendiri. Atmosfer mereka dapat tercemar oleh awan es, dengan inti lemah memancarkan sejumlah kecil energi. Jika mereka berteori, mereka akan jauh lebih mirip kerdil coklat daripada bintang sejati.
Di masa depan yang jauh ini, bintang-bintang terbesar di sekitar hanya akan 30 kali massa matahari, dibandingkan dengan bintang-bintang yang dikenal saat ini yang lebih dari 300 kali massa matahari. Diprediksikan bahwa bintang-bintang akan rata-rata jauh lebih kecil selama masa ini - sebanyak 40 kali massa Jupiter, hampir tidak mendidihkan hidrogen menjadi helium di bawah permukaan. Di masa depan yang dingin dan jauh ini, setelah alam semesta berhenti membentuk bintang sama sekali, objek besar yang tersisa terutama adalah katai putih, katai coklat, bintang neutron, dan lubang hitam, menurut Adams dan Laughlin.
Bintang Besi
Konsep seorang seniman tentang benda langit yang cair, mungkin menyerupai seperti apa bintang besi dalam triliunan tahun. (Foto Iuliia Bycheva / Alamy Stock) Jika alam semesta terus-menerus mengembang ke luar, seperti saat ini, daripada akhirnya runtuh ke dalam — dan para ilmuwan tidak yakin mana yang akan melakukannya — maka pada akhirnya akan mengalami semacam “kematian panas” di mana atom-atom itu sendiri mulai berantakan. . Menjelang akhir waktu ini, beberapa objek yang sangat aneh mungkin terbentuk. Salah satu yang paling tidak biasa adalah bintang besi.
Ketika bintang-bintang di seluruh kosmos terus-menerus memadukan unsur-unsur cahaya menjadi yang lebih berat, pada akhirnya akan ada jumlah isotop besi yang luar biasa — unsur yang stabil dan tahan lama. Penerowongan kuantum eksotis akan menembus besi pada tingkat subatomik. Proses ini, pada akhirnya, akan memunculkan bintang-bintang besi — benda-benda raksasa yang massa bintangnya hampir seluruhnya terbuat dari besi. Namun, objek semacam itu hanya mungkin terjadi jika proton tidak membusuk, yang merupakan pertanyaan lain yang belum dijawab manusia untuk hidup.
Tidak ada yang tahu berapa lama alam semesta akan bertahan, dan spesies kita hampir pasti tidak akan ada untuk menyaksikan hari-hari terakhir kosmos. Tetapi jika kita bisa hidup dan mengamati langit selama triliunan tahun lagi, kita tentu akan menyaksikan beberapa perubahan luar biasa.
