Noch wesentlich langlebiger als die Sonne sind Rote Zwergsterne, die mit 80% die große Mehrheit aller Sterne bilden. Sie brennen nicht nur auf kleinerer Flamme – sie sind bis zum Kern konvektiv, d.h. heißes Gas steigt aus dem Kern nach oben und kühleres sinkt ab, so dass das gesamte Gas des Sterns irgendwann einmal zur Fusion zur Verfügung steht. Ein Roter Zwerg von einem Zehntel Sonnenmasse kann 14 Billionen Jahre lang brennen, das 1000-fache des heutigen Alters des Universums!
Am Ende seines langen Lebens endet bei einem Stern von weniger als ¼ Sonnenmasse die Konvektion, die Fusion beschleunigt sich und seine Temperatur nimmt zu, so dass er zu einem Blauen Zwerg wird, der die Helligkeit unserer Sonne erreichen kann. Wenn 98% des Wasserstoffs verbraucht sind, wandelt er sich ohne Riesenstadium direkt zum Weißen Zwerg, der weiter zum Schwarzen Zwerg abkühlt.
Im Weltall werden die Galaxien mit dem Verschwinden der massiveren Sterne immer dunkler. Ihr Gas wird zunehmend mit schweren Elementen angereichert, aus denen immer weniger neue Sterne entstehen, die immer kleiner und leuchtschwächer sind. Schließlich können Sterne von nur 4% der Sonnenmasse entstehen, die so wenig Energie erzeugen, dass in ihren Atmosphären Eiswolken schweben! Solche Sterne könnten eine Million Mal länger als unsere Sonne leben.
Die Galaxien selbst werden einsam werden. Seit dem Ende der 1990er Jahre wissen wir, dass das Weltall nicht nur expandiert, sondern dass sich diese Expansion noch beschleunigt. Die kleine Schwester der Inflation, die Dunkle Energie, ist am Werk. Ihre Natur ist noch ungeklärt, vermutlich handelt es sich um Vakuumenergie, ähnlich wie bei der Inflation. Sie wird erst bei großen Entfernungen dominant, wo sie die typischen Geschwindigkeiten von Galaxien in den von ihnen gebildeten Haufen überwiegt. Galaxien, die durch wechselseitige Gravitation aneinander gebunden sind, rutschen gewissermaßen über den expandierenden Raum hinweg, aber weiter entfernte Galaxien treibt es auseinander. Dadurch entweichen immer mehr Galaxien hinter den kosmologischen Horizont, jenseits dessen ein Lichtstrahl nicht mehr mit dem Wachstum des Raums mithalten und uns folglich nicht mehr erreichen kann. Die fernsten Galaxien, deren Licht aus der Zeit 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall uns heute erreicht, sind mittlerweile 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Das Licht, das sie heute ausstrahlen, wird uns niemals mehr erreichen. Unser Horizont liegt derzeit bei etwas mehr als 14 Milliarden Lichtjahren – jetzt innerhalb dieses Radius abgestrahltes Licht erreicht uns noch irgendwann.
Es wird ungefähr 2 Billionen Jahre dauern, dann werden alle Galaxien jenseits der lokalen Gruppe hinter dem Horizont liegen. Astronomen zukünftiger Zivilisationen werden keine Hintergrundstrahlung vom Urknall mehr nachweisen können und einige wenige Galaxien in der Umgebung der Milchstraße, die in 5 Milliarden Jahren mit der Andromedagalaxie verschmelzen wird, für das gesamte Universum halten müssen.
Das Zeitalter der entarteten Sterne
Nach 1000 Billionen (1015) Jahren, wenn das Weltall 100.000-mal so alt ist wie heute, werden die Galaxien im Wesentlichen noch aus Braunen Zwergen, Schwarzen Zwergen, ausgekühlten Neutronensternen und Schwarzen Löchern bestehen. Und deren Planeten.
Geschieht dann noch etwas? Durchaus. Zwischen den Sternen ist sehr viel Platz, enge Begegnungen sind selten, aber über lange Zeiträume sind sie unvermeidlich. Bei engen Begegnungen von Sternen können Planeten aus ihren Systemen herausgeschleudert werden. Der Neptun hat eine Lebenserwartung von einer Billion Jahren auf seiner Bahn, und sollte unsere Erde die Roter-Riese-Phase der Sonne überleben, dann würde sie vielleicht 1000 Billionen Jahre an den Schwarzen Zwerg Sonne gebunden bleiben, bevor irgendein Stern sie beim Vorbeiflug fortreißt.
Simulation einer engen Begegnung des Sonnensystems mit einem anderen Stern. (Standard-YouTube-Lizenz, Eigenarbeit von Larry Phillips)
Die Sterne selbst tauschen bei engen Begegnungen Bewegungsenergie aus, wobei die kleineren Objekte eher beschleunigt und die größeren eher gebremst werden. Somit verliert eine Galaxie ihre leichtesten Mitglieder in den intergalaktischen Raum, wo sie von der fortwährenden Expansion des Alls bald völlig isoliert werden, während die schwereren zum Zentrum sinken.
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