Che cos'è una nana nera?

Una nana nera è lo stato finale teorico di una nana bianca, dopo che ha irradiato tutto il calore residuo e non emette più luce apprezzabile. Resta sorretta dalla pressione di degenerazione degli elettroni.

Esistono le nane nere?

No. Raffreddarsi fino a quel punto richiede dell'ordine di 10^15 anni, e l'universo ha solo 13,8 miliardi di anni. Le nane bianche più antiche note sono ancora a diverse migliaia di kelvin in superficie.

Quanto manca alla prima nana nera?

Circa un milione di miliardi di anni, all'incirca centomila volte l'età attuale dell'universo. La cifra esatta dipende dalla massa e dalla composizione della nana bianca e da quanto si sarà raffreddata nel frattempo la radiazione cosmica di fondo.

Il Sole diventerà una nana nera?

Alla fine sì. Il Sole diventerà una gigante rossa, espellerà una nebulosa planetaria, lascerà una nana bianca e poi trascorrerà un lasso di tempo quasi inimmaginabile raffreddandosi fino a diventare una nana nera.

Che cos'è un Nana nera?

Una nana nera è ciò che diventa una nana bianca dopo aver irradiato l'ultimo residuo di calore: un blocco freddo, buio e grande come un pianeta di materia degenere che non emette praticamente nulla. Non esiste alcuna nana nera nell'universo, e nessuna potrà esistere per moltissimo tempo — il raffreddamento richiede qualcosa come 10^15 anni, circa centomila volte l'età attuale del cosmo.

Una nana bianca non ha fonti di energia. Non può fondere né contrarsi; può solo lasciar filtrare nello spazio il calore con cui è nata. Quel processo comincia in fretta, sopra i 100 000 kelvin, e poi rallenta fin quasi a fermarsi mentre la superficie si raffredda e irradia meno. Le nane bianche più fredde trovate finora, tra gli oggetti più antichi della galassia, sono ancora intorno ai 3 000 K — tutt'altro che arrivate.

Anche il punto d'arrivo è un bersaglio mobile. Una nana nera è definita come in equilibrio termico con l'ambiente, ma quell'ambiente è la radiazione cosmica di fondo, che a sua volta si raffredda mentre l'universo si espande. Una cenere che insegue un pavimento che scende non si posa mai del tutto. In pratica l'etichetta indica un oggetto troppo freddo per essere rilevato se non dalla sua gravità.

Questa è una delle poche pagine della sezione a descrivere qualcosa che non è mai stato osservato e per ora non potrebbe esserlo. È qui perché è dove finisce la stragrande maggioranza delle stelle: oltre il 97 % di quelle della Via Lattea, Sole compreso, è diretto a diventare una nana bianca e poi, nei tempi profondi, questo. Lavori speculativi hanno persino suggerito che le nane nere più massicce potrebbero infine detonare, su una scala temporale con più di mille cifre.