Когда наступит конец Вселенной? И как это случится

Вселенная существует уже 13,8 миллиарда лет, с момента Большого взрыва до настоящего времени. Это долгий срок, но Вселенная все еще молода по сравнению с тем, как долго она будет существовать. И все же однажды Вселенная прекратит свое существование. Через много триллионов лет сами звезды сгорят, оставив после себя множество звездных остатков, таких как нейтронные звезды, белые карлики и черные дыры. Через триллионы и триллионы лет после выгорания последней звезды даже звездные остатки медленно распадутся, пока во Вселенной не останется ничего, кроме бесконечного моря радиации. Так когда же и как это произойдет?

Вселенная

Звездная эра

Наша Солнечная система и большинство звезд, которые мы видим, сформировались в эпоху космической истории, называемую звездной эрой. Звездная эра — это период, когда в космосе происходит образование звезд. Эта эпоха началась примерно через миллион лет после Большого взрыва и будет продолжаться еще около 100 триллионов лет. Хотя 100 триллионов лет кажутся долгим сроком, звездная эра будет одной из самых коротких эр во Вселенной.

Учитывая, что звездная эра определяется как эра, в которой звездообразование происходит во всем космосе, ее конец определяется как момент прекращения звездообразования. Идея полного прекращения звездообразования может показаться странной, однако это неизбежно, учитывая, что во Вселенной содержится конечное количество пригодного для использования водорода. Поскольку звезды используют водород для формирования и эволюции, они постепенно перерабатывают водород в более тяжелые элементы. В конце концов, весь полезный водород будет превращен в более тяжелые элементы, что означает постепенное замедление звездообразования и его остановку.

Первыми исчезнут самые массивные звезды, поскольку при более высоких температурах водород в них расплавляется быстрее, чем в звездах малой массы. В конце концов, все самые яркие звезды во Вселенной сгорят в мощных взрывах сверхновых. Они оставят после себя множество звездных остатков, таких как нейтронные звезды, пульсары и черные дыры. После того как все звезды большой массы взорвутся, останутся только гораздо более тусклые звезды малой массы.

Рекомендуем:  Почему в Красной Армии на вооружении был пистолет-пулемет Шпагина, а не ППС

Следующими будут звезды среднего размера, такие как наше Солнце. Последними звездами во Вселенной будут красные карлики, скорость слияния водорода в которых настолько медленная, что они будут продолжать светить в течение многих триллионов лет после того, как все остальные звезды сгорят. В конце концов, они тоже сгорят, пока не прекратит свое существование самая последняя звезда во Вселенной.

Примерно через 100 триллионов лет Вселенная в том виде, в котором мы ее видим, перестанет существовать, однако она будет далека от гибели. Вместо этого остатки звезд будут продолжать давать свет в той или иной форме, а вокруг некоторых нейтронных звезд и белых карликов будут существовать планеты. Кроме того, планеты-изгои — миры, не вращающиеся вокруг звезды, — будут продолжать дрейфовать в пустой, беззвездной Вселенной.

До того как сгорят последние звезды, большинство галактик во Вселенной будут расположены на таких огромных расстояниях друг от друга, что невозможно будет наблюдать другую галактику из любой другой галактики. Вселенная расширяется, постоянно увеличивая свои размеры. Из-за большого количества темной энергии в космосе скорость расширения ускоряется. Поскольку материя отталкивается все дальше и дальше друг от друга, сила гравитации становится слабее, и пространство ускоряется быстрее. В конце концов, большинство объектов пройдет так называемый космический горизонт, то есть они окажутся так далеко, что их свет никогда не достигнет друг друга.

Рекомендуем:  Правда ли, что существовал "черный" самурай?

Наш космический горизонт будет постепенно уменьшаться, пока даже ближайшая галактика не окажется за нашим космическим горизонтом. Вселенная по-прежнему будет содержать многие миллиарды звезд и галактик, но наблюдать что-либо за пределами галактики, в которой мы живем, будет невозможно.

Каждая звезда, которую мы видим, родилась в эпоху звездообразования, и в конце концов все эти звезды прекратят свое существование, НАСА
Каждая звезда, которую мы видим, родилась в эпоху звездообразования, и в конце концов все эти звезды прекратят свое существование, НАСА

Эпоха вырождения

Звездная эра будет одним из самых коротких периодов времени в космической истории по сравнению с последующими эпохами. После того как последние звезды сгорят, останутся лишь звездные остатки. К ним относятся белые карлики, нейтронные звезды, пульсары и черные дыры. Вполне возможно, что некоторые планеты будут жить и после звездной эры. Ученые обнаружили планеты, вращающиеся вокруг нейтронных звезд, поэтому нет ничего удивительного в том, что некоторые планеты либо переживут смерть своей звезды, либо даже сформируются в результате смерти звезды. В любом случае, некоторые планеты будут оставаться на орбите вокруг остатков звезд еще долго после того, как последние звезды сгорят.

Если некоторые из этих планет сохранят значительное количество внутреннего тепла, возможно, они даже будут обладать подповерхностными океанами жидкой воды, что может стать последним местом во Вселенной, где может существовать жизнь. Однако в конце концов даже звездные остатки прекратят свое существование.

Этот период космической истории известен как эпоха вырождения, и он, вероятно, продлится многие сотни триллионов лет. Несмотря на невообразимо долгий срок жизни, даже такие объекты, как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, прекратят свое существование. Черные дыры уйдут последними, причем самые крупные черные дыры имеют срок жизни, который может достигать 10^72 лет (единица, за которой следуют 72 нуля).

Черная дыра
Черная дыра

Эпоха черных дыр

Как именно черная дыра прекратит свое существование? Стивен Хокинг был первым, кто предсказал, что черные дыры будут медленно уменьшаться со временем и в далеком будущем прекратят свое существование. Хокинг предсказал, что каждая черная дыра испускает поток излучения, называемый излучением Хокинга. Количество излучения Хокинга, которое испускает черная дыра, связано с площадью поверхности черной дыры. Чем больше черная дыра, тем меньше излучение Хокинга. Таким образом, чем больше черная дыра, тем больше времени требуется для того, чтобы она потеряла массу и уменьшилась.

Рекомендуем:  Как образовалась наша Луна?

Потребуются триллионы и триллионы лет, чтобы самые крупные черные дыры уменьшились и исчезли, но однажды это произойдет. Когда последняя черная дыра прекратит свое существование, во Вселенной останутся лишь частицы и излучение, бесцельно дрейфующие в бесконечности.

Конец эры черных дыр приведет к наступлению темной эры. Как долго продлится эта эпоха, зависит от того, когда распадутся протоны. Поскольку предсказанный период полураспада протонов невозможно наблюдать, ученые вынуждены полагаться на оценки. В настоящее время, по оценкам ученых, период полураспада протона составляет около 1,67 x 10^34 лет. Если это окажется правдой, то последние протоны в конце концов распадутся на более мелкие частицы, в данном случае на пионы и позитроны.

И вот однажды даже эти частицы перестанут существовать. Когда все известные частицы распадутся, Вселенной придет конец. Все, что останется, — это бесконечное море пустого пространства.

Оценить запись
Поделиться
Добавить комментарий