Het universum dat wij kennen wordt gedomineerd door sterren in verschillende stadia van leven en dood. Maar wat blijft er over als die sterren hun brandstof opgebruikt hebben? Het antwoord ligt in het lot van witte dwergen – de dichte, vervagende kernen van zonachtige sterren. Deze stellaire overblijfselen, hoewel vaak over het hoofd gezien, zullen uiteindelijk het universum erven als andere sterren uitsterven. Hun verhaal gaat niet over snelle vernietiging, maar over een onvoorstelbaar langzaam verval dat zich over biljoenen jaren uitstrekt.
Het lange, koude leven van een witte dwerg
Witte dwergen worden niet zoals actieve sterren ondersteund door kernfusie. In plaats daarvan weerstaan ze de ineenstorting van de zwaartekracht door elektronendegeneratiedruk – een kwantummechanisch effect waarbij elektronen zo dicht opeengepakt zitten dat ze weigeren verder samengedrukt te worden. Hierdoor kunnen ze verbazingwekkend lang bestaan en gedurende eeuwen langzaam afkoelen. De koudste bekende witte dwerg, PSR J2222-0137 B, is 11 miljard jaar oud en gloeit nog steeds met een temperatuur van 3.000 Kelvin – vergelijkbaar met een warme gloeilamp.
Van witte dwerg naar zwarte dwerg: een onzichtbare overgang
Over ongeveer 10 biljoen jaar zal een witte dwerg zijn resterende warmte uitstralen en uiteindelijk een zwarte dwerg worden – een koud, donker overblijfsel dat onzichtbaar is in bijna alle golflengten van licht. Momenteel bestaan er geen zwarte dwergen in ons universum; de kosmos bestaat simpelweg niet lang genoeg om het proces te voltooien. Het zal duizend keer de huidige leeftijd van het universum duren voordat de eerste zal verschijnen.
Het uiteindelijke lot: verdamping en verval
Maar zelfs zwarte dwergen zijn niet echt eeuwig. Twee theoretische processen duiden op hun uiteindelijke ondergang. De eerste betreft door ruimte-tijd kromming geïnduceerde paarproductie. In gebieden met een intense zwaartekracht kunnen kwantumdeeltjes spontaan ontstaan, waarbij ze energie ontlenen aan de zwarte dwerg zelf. Op een tijdschaal van 1078 jaar zou dit kunnen leiden tot volledige verdamping.
De tweede, gewelddadiger mogelijkheid is pycnonucleair verval. Zo dicht opeengepakt kunnen kernen in de zwarte dwerg willekeurig samensmelten door kwantumtoeval, waardoor de structuur ervan wordt gedestabiliseerd. In een fractie van de gevallen zou dit een catastrofale ineenstorting en een uiteindelijke supernova-ontploffing kunnen veroorzaken, waarbij alleen maar straling achterblijft.
Een verre erfenis
Deze gebeurtenissen zijn zo ver verwijderd van ons heden dat ze grotendeels theoretisch blijven. De eerste pycnonucleaire supernova’s zullen naar schatting tussen 101.100 en 1032.000 jaar vanaf nu plaatsvinden. Maar naarmate het universum ouder wordt, zullen deze rottende zwarte dwergen de dominante bron van licht en energie worden, lang nadat alle andere sterren zijn vervaagd.
In de onvoorstelbaar verre toekomst zal het universum bevolkt worden door de spookachtige overblijfselen van dode sterren, die langzaam oplossen in duisternis. Het lot van witte dwergen herinnert ons eraan dat zelfs de meest stabiele objecten in de kosmos niet immuun zijn voor het meedogenloze voortschrijden van de tijd
