Гибель Вселенной — как и когда это будет происходить

У всего есть начало и конец. Это утверждение также справедливо и для Вселенной, которая рано или поздно прекратит свое существование. Как зарождался космос, ученые примерно понимают — ему предшествовал Большой взрыв. Однако до сих пор открытым остается вопрос, когда наступит его смерть и как она будет выглядеть.

Павел Колесников

Существует множество мнений на этот счет, но недавно физик-теоретик из Университета штата Иллинойс сделал важное заявление. Его расчеты говорят о том, что последним событием во Вселенной станут взрывы черных карликов. Сверхновые черные карлики приведут к так называемой «тепловой смерти». Но не волнуйтесь, к тому времени нас уже давно не будет, ведь Землю поглотит разросшееся до невиданных ранее масштабов Солнце.

Как зарождалась Вселенная — короткий экскурс

Принято считать, что точкой отсчета является Большой взрыв: около 13,7 миллиарда лет назад все вещество находилось в одной точке нулевого размера. Эта субстанция имела бесконечную плотность и температуру, после чего началось ее расширение.

Сперва появились элементарные частицы, которые дали жизнь протонам и нейтронам, которые в свою очередь стали основной ядер легких изотопов. До появления первых звезд с момента Большого взрыва прошло не менее 550 миллионов лет, затем они начали собираться в галактики.

Если говорить о Солнечной системе, то она начала формироваться только спустя 9 миллиардов лет после Большого взрыва. Фрагменты одного из газопылевых облаков в разных его частях начали сжиматься, формируя шарообразные объекты. Затем центральная часть зажглась, став Солнцем, а остальные элементы превратились в планеты. Сейчас Солнечная система находится в стабильном состоянии — когда этот баланс нарушится, сказать сложно.

К примеру, по подсчетам ученых, спустя 2,5 миллиарда лет от сегодняшнего дня Млечный путь и Галактика Андромеды столкнутся, но увидеть это мы не сможем. Почему? Примерно через миллиард лет наше светило совсем немного увеличится в размерах, но этого окажется достаточно, чтобы выжечь все живое на Земле.

Само Солнце просуществует еще миллиарды лет и постоянно расширяясь, расходуя запасы водородного топлива, в конце своего пути оно увеличится в 250–300 раз относительно нынешних габаритов. До схлопывания в белый карлик звезда успеет поглотить Землю — ориентировочно это событие произойдет через 7,5 млрд лет.

Настанет эпоха догорания, когда Солнце, уменьшившись в несколько раз, еще миллиарды лет будет выглядеть как крохотное белое светило. Постепенно остывая, оно превратится в черного карлика, но станет ли оно сверхновой? Пока точного ответа нет.

Эпохи мироздания

Вселенная появилась в результате Большого взрыва, а вот умирать она будет под звук множества мелких хлопков. Как мы сказали, сейчас мироздание находится на стадии равновесия, — мы живем в эпоху звезд. Всего эпох несколько:

эпоха звезд — время зарождения множества планет и звезд. Активное образование космических объектов закончится как только галактики исчерпают все запасы межзвездного газа. Под конец образования космических тел закончат свой жизненный путь маломассивные звезды (красные карлики), истратив все запасы топлива;
эпоха распада — звезды, подобные нашему Солнцу, исчерпав запасы энергии, начнут превращаться в белых и коричневых карликов. Также в космосе будут обитать в небольшом количестве нейтронные звезды и черные дыры. Основным процессом во Вселенной будет аннигиляция темной материи (превращение частиц и античастиц в новые виды, отличные от исходных) в результате множественного сталкивания звезд;
эпоха чёрных дыр — время, когда почти все пространство будет занято элементарными частицами и только кое-где затеряются нейтронные звезды. Из-за обилия черных дыр они начнут сталкиваться и в процессе слияния высвобождать огромное количество гравитационной энергии, создавая гравитационные волны. После этого возможны два варианта событий: излучение Хокинга или образование гигантской черной дыры. В первом случае, теряя фотоны, черные дыры становятся слабее и в конце-концов взрываются. Во втором — образовавшаяся огромная черная дыра сможет жить вечно, пока не начнет разогреваться, создав очередной Большой взрыв;
эпоха вечной тьмы — угасание остаточных продуктов всех процессов. Последние дни будут доживать фотоны с большой длиной волны, электроны, позитроны, кварки.

Крутые парни не оглядываются на взрыв

В эпоху черных дыр, не говоря уже о вечной тьме, ничего живого не будет. Да и в целом трудно предположить, как на самом деле будет схлопываться Вселенная. Куда интереснее «агония» мироздания, поэтому давайте чуть подробнее остановимся на Эпохе распада.

В это время космос заполонят многочисленные белые и коричневые карлики. Их принято считать живыми, поскольку синтез веществ у них еще происходит, пусть и невероятно медленно. Достигнув критической точки, ядра в таких черных карликах начнут сливаться воедино, что и вызовет взрыв — образование сверхновой. Но взрываться будут не все — только те звезды, масса которых превышает массу Солнца минимум в 1,2–1,4 раза. Когда это произойдет? Астрофизики говорят, что это случится спустя триллионы лет, а точнее не ранее чем через 10 в степени 1100.

Остальные черные карлики продолжат обитать во Вселенной до того времени, пока их не поглотят черные дыры во время остывания и сжатия мироздания, а затем наступит полная тьма.