Каков будет конец Вселенной?

Наступит ли конец Вселенной в результате Большого замерзания, Большого разрыва или чего-то еще более странного? Загляните в далекое будущее вместе с астрономами из Королевской Гринвичской обсерватории.

Все хорошее когда-нибудь заканчивается. В жизни мы думаем о таких вещах, как окончание каникул или прощание с друзьями в школе, но эти события ничтожно малы в масштабах времени Вселенной. Астрономы из Королевской Гринвичской обсерватории размышляют о том, что произойдет через миллиарды и триллионы лет, и как может выглядеть конец всего этого... Давайте узнаем!

Статья адаптирована из «Космических странностей: астрономический сборник», новой книги Королевской Гринвичской обсерватории. Позвольте астрономам провести вас через впечатляющие тайны Вселенной. Эта книга наполнена удивительными открытиями, захватывающими теориями и невероятными фактами.

Конец Земли

Наше Солнце — гигантский газовый шар, являющийся источником тепла и света. Вот почему Земля пригодна для жизни людей, но это же станет причиной печальной судьбы этой планеты.

Солнце высвобождает энергию, создаваемую в результате реакций ядерного синтеза в его ядре, где водород превращается в гелий. В настоящее время запасы водорода на Солнце исчерпаны примерно наполовину. Однако в конце концов водород закончится, и в этот момент ядро ​​Солнца начнет сжиматься. Затем ее внешние слои расширятся, образуя красную гигантскую звезду.

Неизвестно, насколько сильно расширится Солнце, но текущие оценки предполагают, что оно поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю. «Может быть» — это хорошо, да? Неправильный! Даже если бы оно не достигло Земли, экстремального тепла от тогда еще гигантского Солнца было бы достаточно, чтобы испарить океаны нашей планеты, повысить температуру поверхности на сотни градусов и положить конец всей жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

Время до конца существования Земли: около 5 миллиардов лет.

Конец Солнечной системы

Это только начало конца жизни Солнца. После стадии красного гиганта внешние слои звезды продолжат расширяться в космосе до тех пор, пока не создадут планетарную туманность (не имеющую ничего общего с планетами!). Внешние слои оставят после себя белый карлик — ядро ​​старой звезды.

В результате этого процесса Солнце потеряет около половины своей массы, в результате чего газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) переместятся на более широкие орбиты. Они становятся менее устойчивыми по мере удаления от удерживающей их на месте гравитационной силы, что облегчает их захват другой звездой.

Хотя Вселенная очень велика, в течение длительного времени гравитационное взаимодействие с другими пролетающими звездными системами может вызвать флуктуации и потенциально даже полностью вытолкнуть планеты из их систем. Эти «блуждающие» планеты могут путешествовать в течение многих веков, не будучи потревоженными, но они могут быть захвачены другой звездной системой, выходя на орбиту вокруг новой звезды. Количество задействованных переменных затрудняет прогнозирование такого рода изменений даже на предварительном уровне, однако в результате столкновения звезд в конечном итоге может остаться остаток белого карлика Солнца.

Время до конца существования Солнечной системы: около 8 миллиардов лет.

Конец Галактики

Мы знаем, что через несколько миллиардов лет Млечный Путь в конечном итоге сольется с нашей ближайшей большой спиральной галактикой Андромеда, но это может быть не единственное слияние, которое претерпит наш Млечный Путь.

Из-за гравитации большинство галактик движутся группами. Млечный Путь является частью Местной группы, которая состоит примерно из 40 галактик, путешествующих по Вселенной. Вполне вероятно, что через десятки миллиардов лет все эти галактики сольются в одну большую эллиптическую галактику, не оставив никаких свидетельств своего отдельного прошлого.

Время до конца Млечного Пути: около 100 миллиардов лет.

Конец космологии

Сама Вселенная расширяется. Мы наблюдаем, что галактики удаляются, и чем дальше они находятся, тем быстрее они движутся. На очень больших расстояниях галактики могут удаляться быстрее скорости света.

Если так будет продолжаться, Вселенная будет расширяться так быстро, что свет от далеких галактик больше не сможет доходить до нас, и мы больше не сможем наблюдать Вселенную. В конце концов останутся только черные дыры, нейтронные звезды и несколько черных карликов.

Материя, как правило, стабильна, но считалось, что в течение очень длительных периодов времени даже фундаментальные атомные частицы — самые основные строительные блоки материи — могут распасться, оставив после себя только черные дыры.

Черные дыры огромны, поэтому они будут существовать долго. Хотя это и было неопределенно, британский физик-теоретик Стивен Хокинг (1942–2018) предсказал, что даже черные дыры будут медленно испускать излучение, теряя массу, пока в конечном итоге не «испарятся», что станет сигналом к ​​началу конца.

Время до конца космологической Вселенной: около 150 миллиардов - 10,0 ...
лет.

Конец Вселенной?

С исчезновением последней черной дыры мы, возможно, окажемся в конце временной шкалы Вселенной. На самом деле неизвестно, как будет выглядеть Вселенная, поэтому ее конец может проявиться по-разному.

Если Вселенная продолжит расширяться, энергия распределится настолько, что в конечном итоге все ее области останутся при одинаковой температуре. Это называется Большим замораживанием, когда взаимодействие между частицами прекратится и Вселенная останется замороженной навсегда.

Но если вам не нравится идея холодной, темной и бесплодной Вселенной, не волнуйтесь! Есть еще много неожиданных вариантов того, как закончится существование Вселенной.

Как мы знаем, Вселенная расширяется с ускорением. Если он продолжит расширяться с такой же скоростью, то может расшириться настолько быстро, что гравитация больше не сможет ничего удерживать вместе. Произойдет Большой взрыв, и все, от галактик до атомов, будет разорвано на части. Все, что осталось — это отдельные частицы, движущиеся в, казалось бы, пустом, вневременном пространстве.

Однако надежда все еще есть, поскольку некоторые ученые утверждают, что Вселенная не будет расширяться вечно. Теория Большого взрыва предполагает, что в будущем количество материи во Вселенной станет настолько большим, что гравитация приведет к замедлению и остановке расширения. Затем процесс должен был начаться в обратном порядке, в результате чего Вселенная начала бы сжиматься, пока не объединилась бы в крошечную точку, называемую сингулярностью, а затем снова расширилась бы, вызвав еще один Большой взрыв и приведя к рождению новой Вселенной. Этот процесс может повторяться снова и снова, и наша Вселенная и будущие вселенные застрянут в бесконечном цикле сжатия и расширения.

Время до конца Вселенной: около 1 0
...