光明可以戰勝黑暗，黑暗還是無法征服光明。”——唐納德·L·希克斯

在白天，地球上的萬物有太陽的滋養；在夜晚，天空也并非一片黑暗，而是掛滿了繁星。在宇宙中，無論我們朝哪個方向看，最終都會看到一絲光明。但是宇宙中的恒星最終都會熄滅，只會留下不發出任何可見光的黑矮星（宇宙目前不存在）。雖然黑暗最終會占據上風，但這至少需要數萬億年的時間。

但是問題又來了：我們知道宇宙中還存在“失敗的恒星”褐矮星，它們也有雙星系統，例如：距離我們大約6光年的Luhman 16，就是一個雙褐矮星系統，如果在未來雙褐矮星的軌道發生衰減合并，會不會形成一顆紅矮星？如果是這樣的話，宇宙在未來仍然會有恒星。

未來我們能看到的恒星和星系會越來越少

今天，我們利用現有最好的設備去觀察宇宙，很容易會得出這樣的結論，宇宙中的“物質”貌似是無限的。因為我們看得越久、看的越遠，就會看到越來越多的星系！

無論我們看向天空的任何方向：

• 在銀河系的中心，
• 在星云或星團的中心，
• 在我們的銀河系之外，
• 或者即使在一個看起來完全空曠的空白區域，

我們都會發現大量的發光物體。當然，這些發光物體中要么是單個恒星、要么是恒星的集合、要么是星系或星系團。

但是，盡管我們星系中大約有4000億顆恒星，可觀測宇宙中至少有2000億個星系（這是個下限值），但在未來我們所能看到的星光會越來越少，而不是越來越多。

為什么會這樣呢？其有兩個原因，一個影響著最遠的光源，另一個影響著最近的光源。

• 宇宙由暗能量主導。

我們已經通過三條獨立、互不相干的測量方式（宇宙微波背景線、遙遠的Ia型超新星和重子聲學振蕩）確定物質不是我們宇宙中能量的主要形式。相反，組成我們的普通物質和大約五倍于我們的暗物質只占目前總能量的三分之一，其他三分之二是一種新形式的能量，也就是空間本身固有的暗能量。

大約60億年前，當暗能量主導宇宙膨脹時，距離我們遙遠的星系開始以比以前更快的速度遠離我們。隨著時間的推移，這些星系離我們越來越遠，它們今天發出的光在未來的任何時刻都無法到達我們，這是因為在暗能量的作用下空間呈指數級的快速膨脹。

就目前的情況來看，在大約1000億到1500億年后，我們所在的星系群（仙女座星系、銀河系、三角座星系、麥哲倫星云以及大約40到50個其他矮星系）將會在很長一段時間內融合成一個巨大的橢圓星系。由于暗能量的存在，所有其他的外星系都將加速遠離我們，以至于我們再也看不到任何外星系。但在我們的新家園，“銀河仙女巨型橢圓星系”（Milkdromeda）中，我們仍然擁有大量的恒星。

但這些恒星只會存在有限的時間，因為…

• 宇宙正在緩慢的消耗恒星的燃料。

現在宇宙中恒星的形成率比以往任何時候都要低：只有數十億年前峰值的3%。當銀河系和仙女座星系合并時，會發生一個恒星形成爆發期（稱為星爆星系），但在這之后，恒星形成的速度會急劇下降。

大多數質量較大的恒星將變成超新星，而質量較小、類似太陽的恒星將在行星狀星云中吹散外層，而它們的核心則收縮形成白矮星。隨著時間的推移，這些超新星和行星狀星云會釋放出大量未燃盡的燃料（氫和氦），因此，新的恒星將能夠在數萬億年的時間里繼續形成。然而，恒星的形成速度應該會繼續下降，因此從現在開始的數萬億年后，從氣體云中形成哪怕是一顆恒星都將是極其罕見的事件。

宇宙中還有大量的“失敗恒星”

有一點我們需要考慮：質量最小的恒星其壽命最長。真正的恒星與“失敗的恒星”（或褐矮星）之間的分界線在于，它的核心是否能將氫聚變為氦，這需要核心溫度至少在400萬攝氏度左右。其質量需要大約7.5- 8%的太陽質量，這就代表了褐矮星和紅矮星之間的那條線分界線。最低質量的紅矮星消耗完自身的燃料需要約20萬億年的時間，壽命比任何其他恒星都要長，就算現在的宇宙年齡在其面前也只能望其項背。

此外，紅矮星有最簡單的命運：紅矮星不是死于災難性的超新星，也不是在行星狀星云中吹散其外層，而是可以將它們100%的氫轉化為氦，最終收縮形成氦白矮星。

宇宙中種類最多的恒星是m類恒星，或者說紅矮星，大約每4顆恒星中就有3顆屬于這一類。考慮到這一點，再加上所有的類太陽恒星將會變成紅巨星，脫離外層，變成碳氧白矮星，我們可能會認為，在大約100萬億（10^14）年后，將只剩下白矮星散布在宇宙空間中。

這些白矮星會在大約1 - 10千萬億（10^15或10^16）年內保持“白色”，直到冷卻到（通過凱爾文-亥姆霍茲機制）不再發出任何波段的光線，變成黑矮星。這時我們可能會想，這大概就是我們在宇宙中能看到任何光線最后的時間。剩下的就是一片黑暗。

但是近些年我們通過WISE的紅外線調查，發現宇宙中除了我們所知道的所有恒星類型外，還有大量的介于氣態巨行星和質量最小恒星之間的“失敗恒星”。如果我們觀察離地球最近的恒星系統，就會發現一個褐矮星雙星系統！就像兩顆紅色的低質量恒星可以合并成一顆更藍、質量更高的恒星一樣，兩顆低于燃燒氫質量閾值的褐矮星也可以合并成一顆真正的恒星！

兩個褐矮星組成了Luhman 16

那么最大的問題是，它們何時會合并以及還有其他哪些因素可能會改變它們的命運？

由于引力輻射驅動軌道衰變，Luhman 16的褐矮星將需要大約10^60到10^150年的時間螺旋進入彼此并發生合并。據估計，這兩個天體的質量約為太陽質量的4%，因此，當它們合并時就會形成一顆真正的恒星。

但是還有另外兩件事可能會使得這個特殊系統的命運發生變化。

• 恒星逃離

如果這兩顆恒星處于完全孤立的狀態，它們最終結果只會螺旋地相互靠近并且合并。但恒星大部分時間都生活在一個由一萬億顆（或更多）恒星和恒星尸體組成的星系中。有些時候，一顆恒星會非常頻繁地從這些褐矮星的其中一顆（或兩顆）的旁邊經過，而每一次的擦肩而過都有機會與其中一顆褐矮星更緊密地結合在一起，并把另外一個褐矮星從系統中踢出去！使得恒星發生逃離，這就是速逃星。

當然，這種情況十分罕見，但只要有足夠的時間，即使不可能的事情也會發生。像這樣的事件平均發生的時間尺度大約為10^18年。

• 天體可以碰撞，產生壯觀的結果！

根據碰撞的情況，可能會發生以下幾種情況：如果兩顆中子星相撞，就會產生黑洞和伽馬射線暴。如果兩顆重（碳氧）白矮星相撞，就會產生Ia型超新星。如果兩顆輕（氦）白矮星相撞，它們將點燃氦聚變，產生一顆紅巨星。如果兩個褐矮星相撞，它們要么產生一個更大質量的褐矮星，要么產生一個新的m級紅矮星。這樣的事件平均事件尺度為10^21年。

所以，除非兩顆褐矮星軌道非常接近（從尺度上看，小于水星到太陽的軌道）才能避免另一顆發生逃逸，否則即使是在遙遠的未來，兩顆褐矮星也不會發生合并。

但只要褐矮星沒有被驅逐出去，就有可能與其他天體相撞。考慮到宇宙中既會有氦白矮星碰撞和合并，也會有大量褐矮星碰撞和合并的時間尺度為10^21年，我們有理由假設，即使在最后的恒星燃燒殆盡之后，我們也會在遙遠的未來看到偶爾出現的、罕見的新恒星。