Когато звездите угаснат
Каква е съдбата на нашето Слънце, какво ще се случи с Галактиката и Вселената след милиарди години? Ще съществуват ли вечно или всичко наоколо чака неизбежния край?Вселената все още се разширява? Сензационно откритие беше направено не толкова отдавна от международна група учени, работещи за Националното управление по аеронавтика и изследване на космоса (НАСА). Анализирайки данните за изблици на свръхнови, астрономите стигнаха до извода, че нашата Вселена се разширява с все по-бързи темпове. А това показва, че в него действа сила на отблъскване от все още неизвестна природа, която противодейства на силата на гравитационното привличане. Учените са анализирали данни за излъчването на 14 свръхнови, разположени на разстояние от 7 до 10 милиарда светлинни години от Земята. Най-отдалечените от тези звезди бяха на половината път до ръба на видимата вселена. Тъй като светлината се разпространява с огромна, но все пак ограничена скорост, чрез изучаване на радиацията от свръхнови, разположени на различни разстояния, астрономите успяха да надникнат в миналото на Вселената със 7-10 милиарда години.Мистерията на антигравитацията
Според изследователите резултатите показват, че Вселената сега се разширява по-бързо, отколкото в миналото. И сочат наличието на мистериозна сила на антигравитацията, която, тъй като е изключително слаба, не се проявява в земен мащаб. В мащаба на Вселената неговата роля става жизненоважна.
Наличието на антигравитация е предложено от Айнщайн. За да направи Вселената стационарна, „за да не позволи“ тя да се свие под въздействието на гравитацията, през 1917 г. той въвежда космологичен член в уравненията на пространство-времето на общата теория на относителността, който балансира гравитацията. През 1929 г. обаче Едуин Хъбъл открива, че Вселената се разширява.След това Айнщайн нарече допълнителния член, който добави към уравненията, най-голямата грешка в живота си. Но както сега се оказва, великият физик не е бил толкова грешен. Възможно е във Вселената наистина да съществува антигравитационна сила, която до голяма степен определя еволюцията и структурата на Вселената. Вселената постепенно се разширява еднакво във всички посоки. Всички галактики се отдалечават една от друга със скорости, които са право пропорционални на разстоянията между тях. Колкото по-далеч е една галактика от нас, толкова по-бързо се движи. И на разстояния от порядъка на 15-20 хиляди светлинни години тази скорост на отстраняване на звездните системи достига скоростта на светлината. Следователно светлинните лъчи от по-далечни космически обекти просто нямат време да достигнат до нас. Следователно какво се случва на по-далечни разстояния, можем само да гадаем.
Ядреното гориво ще свърши Какво ще се случи с Вселената в далечното бъдеще? Според различни експерти или тя ще се разширява завинаги, или в един момент силите на гравитацията ще спрат разширяващите се галактики и ще ги принудят да се сближат отново. В случай на безкрайно разширяване ще настъпят значителни промени в самите галактики. С изчерпването на ядреното гориво една по една звездите ще започнат да избледняват. Последните звезди ще угаснат след 10 години с 14 нули. В резултат на това ще се сринат по-сложни звездни системи, както и планетарни. Този процес ще приключи след още 100 години. И други звезди ще придобият такива скорости, че ще напуснат своите галактики. И след 10 години с 18 нули тези звездни острови ще загубят повечето си звезди. А това, което остава от тях, под въздействието на собствената си гравитация, ще претърпи катастрофално компресиране и ще се превърне в галактически черни дупки. От този момент нататък те вече няма да се отдалечават един от друггалактики, но черни дупки и единично угаснали звезди, разпръснати в световното пространство. А след това ще стане още по-зле, прогнозират астрономи. Протоните - ядрата на водородните атоми ще се разпаднат на по-леки частици. И тогава след 1 година с 33 нули няма да останат атоми или молекули във Вселената. Ще останат само електрони, фотони, неутрино и бавно "изпаряващи се" черни дупки. Последният от тях ще изчезне след 10 години със 100 нули. И Вселената ще се превърне в разширяващ се и постепенно охлаждащ се фотонно-електронен газ. Ще има ли интелигентен живот във Вселената? Член-кореспондентът на Руската академия на науките, доктор на физико-математическите науки, главен изследовател на Астрокосмическия център Игор Новиков смята например, че разумният живот ще оцелее, но ще приеме напълно необичайни форми. Например полеви форми на живот или „букове информация“. Ако фазата на разширяване в крайна сметка се промени във фаза на свиване, тогава следващото разширение ще се случи отново - и така нататък без край. Разработената поредица от теоретични модели на такива "циклични" Вселени показва, че всичко в света се е случвало повече от веднъж. Разширяването ще бъде ли заменено от компресия? За да се случи това, общата маса на Вселената трябва да е достатъчно голяма - тогава нейното привличане ще забави рецесията на галактиките и в крайна сметка ще спре тяхното разширяване и ще принуди тези звездни острови да се върнат назад.Слънцето ще изстине като изключена ютия
Съдбата на Слънцето, което сега е на малко над 5 милиарда години (за сравнение, Млечният път е на 10 милиарда години), е повече или по-малко ясна. След 1 милиард години нашата дневна светлина ще бъде толкова гореща, че лесно може да изгори Земята. И след 8 милиарда години Слънцето ще се превърне в гигантска звезда и вероятно ще погълне Земята. И тогава ще се превърне в бяло джудже - много малка звезда, измерващаземята, която унищожиха. Това ще се случи, защото няма да има какво да гори вътре в звездата: целият водород ще се превърне в хелий. И в продължение на много години Слънцето ще свети, охлаждайки се като електрическа ютия, изключена от контакта, постепенно се превръща в студено космическо тяло. Остава да се надяваме, че човечеството, ако все още съществува преди това време, ще успее да полети до по-гостоприемна звезда.
В продължение на много десетилетия астрономите бяха на мнение, че Вселената е все още много млада в геологично отношение: тя е само на 10 до 15 милиарда години. Ако Вселената се разширява сега, тогава колкото по-навътре гледаме в миналото, толкова по-малка е била тя. И имаше време, когато огромно количество материя беше в малък обем и се нагряваше до 10 милиарда градуса. Колко бързо се разширява вселената сега? За да отговорите на въпроса, трябва да знаете колко бързо се отдалечават галактиките една от друга. Ако Вселената се разширява, тогава колкото по-далеч е една галактика от нас, толкова по-бързо ще се отдалечава от нас. А от една от най-близките до нас галактики – мъглявината Андромеда, светлината от нея достига до нас за 2 милиона години! Така че, по космически стандарти, нашата вселена не се „раздува“ много бързо.Грешката на Хъбъл? Откриването на разширяващата се вселена беше основното откритие на астрономите от миналия двадесети век. Те разбраха, че утре Вселената ще бъде малко по-различна от днешната. И днес, в началото на 21 век, астрономите се чудят: какво ще бъде след много години? Според известния американски астроном, член на Националната академия на науките във Вашингтон, Едуин Хъбъл, скоростта на отдалечаване на галактиката се увеличава с 500 км в секунда с увеличаване на разстоянието с 1 мегапарсек. Но тази оценка не устройваше много учени веднага след нейното определяне. Наистина в такъв случайВселената се оказа по-млада от обектите, които са били в нея! Наскоро вниманието на учените беше привлечено от 18 галактики, в които имаше 800 звезди, които променят яркостта си със строга периодичност. Тези оценки позволиха на учените да кажат, че Големият взрив, когато Вселената беше много малка, в резултат на което материята започна да се разпръсква в различни посоки, се случи преди 12 милиарда години. И оттогава става все по-голям и по-голям. Но какво ще се случи с него след 10 милиарда години? За да отговорят на този въпрос, астрономите все още трябва да знаят колко материя има във Вселената. Ако има много от него, тогава самогравитацията ще може да спре разширяването. И цялата материя отново чака свръхвисоки налягания и температури. Животът неизбежно ще загине в пепелта на всемирния "огън". Но ако във Вселената няма достатъчно материя, тогава тя няма да може да устои на разширяването и тогава увеличаването на разстоянията между всички нейни обекти ще продължи вечно. Ще бъдем ли сами в една студена Вселена или всичко ще изгори в топлината на следващия Голям взрив? Последните измервания дават възможност на учените да вярват, че във Вселената няма достатъчно материя, която да спре нейното разширяване!Избягвайте прегръдката на слънцето
Първите звезди са се появили във Вселената около милион години след Големия взрив и много от тях са приключили живота си отдавна. И има много обикновени звезди като нашето Слънце, образувани само преди 4,5 милиарда години в нашата галактика. Когато Слънцето се превърне в гигантска звезда, човечеството ще трябва да помисли как да избегне горещата прегръдка на слънцето.
Но климатът на Марс след милиард години ще стане мек. И след 7 милиарда години топлината на Слънцето ще разтопи леда по повърхностите на спътниците на Юпитер. Космическата сцена ще бъде изпълнена със сблъсъци на галактики една с друга и нашата Галактика ще се слее сМъглявината Андромеда.Звездите ще се превърнат в черни дупки И какво ще се случи след 10 квинтилиона години в една-единствена галактика?
Масивните звезди ще се превърнат в неутронни звезди и черни дупки. Звезди, подобни на Слънцето, ще станат бели джуджета. Но звездите с ниска маса са предназначени за огромен живот. След трилиони години някои от тях все още ще блестят в една изключително разширена вселена. Около някои от тях ще се въртят планети, от чиято повърхност може да се види слабо слънце на фона на почти беззвездно небе. И дори най-малките звезди, чиято маса е 50 пъти по-малка от слънцето, в крайна сметка ще станат студени джуджета. Процесът на образуване на звезди в галактиките значително ще се забави и след известно време те изобщо ще престанат да се раждат - цялата материя ще бъде в бели джуджета, неутронни звезди или черни дупки. Звездната ера ще приключи след 100 квинтилиона години (1 последвана от четиринадесет нули!). След като всички обекти се охладят, Вселената ще стане студена и тъмна. В него ще цари вечна нощ!
Но нещо интересно ще се случи в Ерата на Дегенерацията, както астрономите нарекоха бъдещия исторически етап. Например свръхмасивните черни дупки ще увеличат масите си, всички източници на енергия ще изчезнат във Вселената и дори редки светкавици вече няма да се случват в нея.
И какво следва за Вселената, след като изстине? И учените са се опитали да намерят отговор на този въпрос. По тяхно мнение последният му етап е свързан с разпадането на протоните, тоест тези "тухли", които изграждат цялата Вселена. Вярно е, че след този разпад ще се появят други елементарни частици и радиация, които ще нагреят веществото. Но ще има толкова малко топлина, колкото би било достатъчно за захранване на 400-ватова крушка. И температуратаповърхността на телата на Вселената ще бъде минус 273 градуса по Целзий. Поради факта, че разпадането на протоните ще унищожи цялата материя на Вселената, тя радикално ще промени нейните свойства. Дори черни дупки, които имат масата на съвременна галактика, ще "изтънеят", а процесът на тяхното изчезване ще бъде придружен от изблик на твърда гама радиация. Но какво очаква Вселената още по-нататък във времето?Тъмната епоха Това е страшният сценарий, който учените са начертали. В света няма да остане нищо, което да е свързано едно с друго. Ще останат само онези частици, в които се е разпаднал протонът, а фотоните ще се скитат из огромните простори на Вселената. Вярно е, че частиците, останали след разпада на протона, могат да образуват огромни позитрониеви атоми - големи по размер на цялата съвременна Вселена. Но дори тези атоми чакат трансформация в радиация след известно време. Разбира се, преди нашата Вселена да загине, хората със сигурност ще отлетят до друга звезда, за да се „затоплят“.