Wie werden zukünftige Populationen von Sternen sein?

Während Sterne langsam Wasserstoff verbrauchen und schwerere Elemente in den Weltraum schleudern, werden sich die zukünftigen Sterne aus Nebeln bilden, die metall- und heliumreicher sind.

Die Frage ist: Wie wirkt sich das erhöhte Verhältnis von Helium und Metallen auf die Sternentstehung und die Sternentwicklung aus?

Bedeutet mehr Helium und Metalle im Kern am Anfang, dass der Stern in einem fortgeschrittenen Zustand sein Leben beginnt, sodass er schneller stirbt?

(Adams & Laughlin 1997) diskutieren den Effekt der zukünftigen Erhöhung der Metallizität. Eine höhere Metallizität erhöht die Sternbrennrate, da die Dichte zunimmt, aber die höhere Opazität verringert sie ein wenig. Der Gesamteffekt ist nichtlinear. in ihrem Modell passiert die maximale Lebensdauer für $Z\approx 0.04$ und darüber hinaus sinkt sie. Ob es neuere und bessere Modelle dafür gibt, weiß ich nicht.

Sie weisen auch darauf hin, dass die maximale stabile Sternmasse mit zunehmender Metallizität abnimmt, während die Masse des Hauptsequenzsterns mit minimaler Masse abnimmt, beides aufgrund von Opazitätseffekten.

Insgesamt dürfte sich das Metallizitätswachstum in der Sternzeit fortsetzen. Während extragalaktisches Gas hineinfallen kann, trägt es lediglich zum Wasserstoffpool bei und setzt die Sternentstehung fort. Was das Metallizitätswachstum stoppen könnte, ist das Löschen aufgrund einer galaktischen Fusion oder eines aktiven galaktischen Kerns, der genug Gas wegbläst, um die weitere Sternentstehung zu stoppen.

Es gibt keine Anzeichen dafür, dass Novae und Supernovae genug schwere Elemente in das interstellare Medium einbringen, um die Sternentstehung in Zukunft durch einen Mangel an Wasserstoff zu beeinflussen. Kürzlich wurde entdeckt, dass sich die Milchstraße im Zentrum einer riesigen Wasserstoffwolke befindet, die sich über mindestens 300.000 Lichtjahre in alle Richtungen erstreckt, die die Magellanschen Wolken umgibt und genügend Masse enthält, um das Problem der Dunklen Materie ohne die Hilfe von WIMPS zu lösen. Außerdem haben australische Astronomen viel kleinere, aber immer noch massive Wasserstoffklumpen entdeckt, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 90 km / s um die Galaxie rasen, ohne Rücksicht auf die Drehrichtung der Galaxie. Was 100 Milliarden Jahre später passieren könnte, ist zu weit voraus, um spekulieren zu können, aber in absehbarer Zukunft besteht keine Angst vor einem Mangel an Wasserstoff.