L’universo che conosciamo è dominato da stelle nelle varie fasi della vita e della morte. Ma cosa rimane quando quelle stelle esauriscono il loro carburante? La risposta sta nel destino delle nane bianche: i nuclei densi e sbiaditi di stelle simili al sole. Questi resti stellari, anche se spesso trascurati, alla fine erediteranno l’universo man mano che le altre stelle si estingueranno. La loro storia non è quella di una rapida distruzione, ma di un decadimento inimmaginabilmente lento che si estende per trilioni di anni.
La lunga e fredda vita di una nana bianca
Le nane bianche non sono supportate dalla fusione nucleare come le stelle attive. Invece, resistono al collasso gravitazionale attraverso la pressione di degenerazione elettronica – un effetto quantomeccanico in cui gli elettroni sono così compattati da rifiutarsi di essere ulteriormente schiacciati. Ciò consente loro di esistere per un tempo sorprendentemente lungo, raffreddandosi lentamente nel corso di eoni. La nana bianca più fredda conosciuta, PSR J2222-0137 B, ha 11 miliardi di anni ma brilla ancora a 3.000 Kelvin, paragonabili a una calda lampadina a incandescenza.
Da White Dwarf a Black Dwarf: una transizione invisibile
Nel corso di circa 10 trilioni di anni, una nana bianca irradierà il suo calore rimanente, diventando infine una nana nera – un residuo freddo e oscuro invisibile in quasi tutte le lunghezze d’onda della luce. Attualmente nel nostro universo non esistono nane nere; il cosmo semplicemente non è esistito abbastanza a lungo perché il processo potesse essere completato. Ci vorrà mille volte l’età attuale dell’universo perché emerga il primo.
Il destino finale: evaporazione e decadimento
Ma anche le nane nere non sono veramente eterne. Due processi teorici suggeriscono la loro eventuale fine. Il primo riguarda la produzione di coppie indotta dalla curvatura dello spazio-tempo. Nelle regioni di intensa gravità, le particelle quantistiche possono nascere spontaneamente, prendendo in prestito energia dalla stessa nana nera. In un arco temporale di 1078 anni, ciò potrebbe portare alla sua completa evaporazione.
La seconda possibilità, più violenta, è il decadimento picnonucleare. Raggruppati così strettamente, i nuclei all’interno della nana nera potrebbero fondersi casualmente attraverso il caso quantistico, destabilizzandone la struttura. In una frazione di casi, ciò potrebbe innescare un collasso catastrofico e la detonazione finale di una supernova, lasciando dietro di sé solo radiazioni.
Un’eredità lontana
Questi eventi sono così lontani dal nostro presente che rimangono in gran parte teorici. Si stima che le prime supernove picnonucleari si verificheranno tra 101.100 e 1032.000 anni da oggi. Ma man mano che l’universo invecchia, queste nane nere in decomposizione diventeranno la fonte dominante di luce ed energia, molto tempo dopo che tutte le altre stelle si saranno sbiadite.
In un futuro inimmaginabilmente lontano, l’universo sarà popolato dai resti spettrali di stelle morte, che si dissolveranno lentamente nell’oscurità. Il destino delle nane bianche ci ricorda che anche gli oggetti più stabili del cosmo non sono immuni allo scorrere incessante del tempo
