В будущем Вселенная станет невидимой (так утверждают ученые)

Взгляните в ясное в ночное небо. На нем тысячи неподвижных светящихся точек! Но на самом деле звезды постоянно движутся. Через сто тысяч лет все известные нам сегодня созвездия полностью изменятся! А подумайте обо всех этих красных карликах, маленьких звездах, планетах, космических телах, которые невозможно увидеть невооруженным глазом! Красные карликовые звезды особенно крутые. Они примерно вдвое меньше нашего Солнца и на порядки тусклее его. Пусть это и не самые яркие объекты на небе, но «живут» они очень долго.

Глубоко в ядрах звезд происходят реакции ядерного синтеза — от этого они и сияют. Крупные звезды выделяют огромное количество энергии, сжигая свое топливо. Но такие звезды гаснут уже через пару миллионов лет. Звезды, подобные нашему Солнцу, обычно живут около десяти миллиардов лет. Красные карлики же не используют много топлива. Их свет не так силен, и им не требуется много энергии для поддержания своего существования. Они словно энергоэффективные машины и могут «жить» сотни миллиардов лет, а самые маленькие — и по десять триллионов лет!

Большая часть водорода в звездах солнечного типа остается неизрасходованной. В их атмосфере этого газа больше, чем в ядре. То есть большая часть водорода не участвует в реакциях синтеза. Но с красными карликами всё по-другому. Они вытягивают запасы свежего водорода из своих внешних слоев в ядро, и это поддерживает термоядерные реакции. В далеком будущем у звезд, подобных нашему Солнцу, закончится топливо, и они погаснут. Во Вселенной останется куча маленьких красных карликов, у которых не будет хватать энергии, чтобы освещать пространство вокруг. Наши потомки могут унаследовать тусклый и темный космос.

По мере взросления Солнце раздуется настолько, что уничтожит близлежащие планеты. Сначала Меркурий, затем Венеру, а потом... нас. С другой стороны, Земля может и уцелеть, но вряд ли надолго. Солнце сожжет ее, когда подойдет ближе. Внешние планеты нашей Солнечной системы точно уцелеют. Но они переместятся дальше в космос. Солнце потеряет часть своей массы, хотя станет объемнее. И когда наша звезда станет менее массивной, ее притяжение ослабнет, и внешние планеты не будут иметь сильной связи с Солнцем. Солнечная система не изолирована. В нашей галактике есть и другие звезды. В течение тридцати миллиардов лет ближайшие к нам звезды будут достаточно влиять на наши внешние планеты, чтобы вывести самые крупные из них за пределы Солнечной системы.

Последняя планета какое-то время продержится, может быть, даже сто миллиардов лет. Но в итоге и ее вышвырнет из Солнечной системы. Есть теория, что большая часть воды на нашей планете появилась из покрытых льдом метеоритов и комет — замерзших шаров из льда и пыли, которые врезались в молодую Землю. Так у нас появилась вода, которая была необходима для развития жизни. Но те же самые объекты, которые могли стать причиной возникновения жизни, способны ее уничтожить. Ученые уверены, что в нашу планету действительно может врезаться достаточно большой астероид или комета, и тогда всё закончится. Вопрос только, когда это произойдет. Скорее всего, в отдаленном будущем. К счастью, у нас есть технологии, позволяющие предсказывать такие вещи и вовремя реагировать.

Но будут и другие столкновения, избежать которых мы не сможем. Андромеда, ближайшая к нам галактика, движется к нам со скоростью сто десять километров в секунду. Между Млечным Путем и Андромедой — два с половиной миллиона световых лет. Так что ждать придется долго, примерно четыре миллиарда лет. Это столкновение грозит нашим потомкам настоящим хаосом — если, конечно, они еще будут жить на Земле. Две галактики пройдут мимо друг друга и начнут отдаляться, пока гравитационная сила не примется притягивать их обратно. Затем они сольются, потеряют свою дискообразную структуру и образуют одну большую эллиптическую галактику. У нее уже даже есть название — Милкомеда. Млечный Путь, каким мы его знаем сегодня, перестанет существовать.

Космос находится в постоянном движении и всё время меняется. У ученых есть несколько сценариев того, что может произойти со Вселенной в будущем. Первый — это Большой разрыв. При этом сценарии Вселенная будет расширяться бесконечно. В какой-то момент сила расширения станет мощнее гравитации, удерживающей всё вместе. Это разорвет галактики, звезды, черные дыры и другие тела, включая и Землю. Вселенная превратится в кучу разрозненных частиц. Около пяти миллиардов лет назад Вселенная медленно расширялась из-за своей мощной гравитации, но затем рост ускорился. Считается, что это произошло из-за темной энергии — таинственной силы, составляющей почти семьдесят процентов нашей Вселенной и толкающей ее к быстрому расширению, а не к замедлению. И в случае Большого разрыва темная энергия победит гравитацию до такой степени, что разорвет и отдельные атомы.

Второй сценарий — Большое сжатие. Есть вероятность, что Вселенная достигнет точки, когда перестанет расширяться. Гравитация станет доминирующей силой и даже сможет обратить расширение Вселенной вспять. Тогда космос начнет сжиматься, сталкивая планеты, звезды и целые галактики. В конце концов вся Вселенная обрушится сама на себя. Как только всё сожмется в одну бесконечно малую точку под названием Большое сжатие, Вселенная может снова начать расширяться. И третий сценарий — Большая заморозка, где энтропия будет расти до тех пор, пока не достигнет своего максимального значения. Энтропия — это идея о том, что всё во Вселенной стремится к беспорядку.

Как только энтропия достигнет максимума, тепло в системе будет распределено равномерно. И Вселенная исчезнет, потому что в ней не останется места для тепла. Любое механическое движение прекратится. Космос будет настолько пуст, а газ будет настолько разрежен, что новые звезды не смогут образоваться и засиять. В таком космосе время — это просто бесконечная пустота. И ничего не будет происходить с планетами, звездами или живыми существами. Вся Вселенная замерзнет и будет неподвижной без энергии, которая могла бы заставить всё снова работать. Через много миллиардов лет после того, как погаснут последние звезды, черные дыры пошлют сообщение, что Вселенной пришел конец. Черные дыры — это области с очень сильной гравитацией. Они могут быть такими же массивными, как сто Солнц. Что до сверхмассивных черных дыр, то их масса может превышать массу миллиарда Солнц!

Их можно найти в центре многих галактик. Как и всё остальное, черные дыры постигнет тот же конец. Но когда придет их время, они не растворятся бесшумно в ночи. Черные дыры исчезнут в огромных вспышках фейерверка, освещая Вселенную в ее последние мгновения. Это будет концом целой эпохи. Черные дыры обычно поглощают звезды и газы, которые слишком к ним приближаются. Такая прожорливость — их главная черта. Обычно вокруг черной дыры образуется аккреционный диск, который состоит из всех материалов и частиц, которые были разорваны на части и затянуты внутрь, подобно тому, как вода стекает в канализацию. По мере приближения материалов и частиц они начинают двигаться всё быстрее. Это генерирует тепло, которое заставляет аккреционный диск светиться, что также выдает черную дыру. Да, черным дырам трудно играть в прятки.

То, что пересекает горизонт событий черной дыры, точку невозврата, пропадает навсегда. Но у Стивена Хокинга была теория, как сбежать из черной дыры. Частицы движутся даже в вакууме. Представьте, что одна частица обладает положительной, а другая — отрицательной энергией. Если они обе приблизятся к черной дыре, есть вероятность, что одна упадет в нее, а другая сбежит. Получится, будто черная дыра излучит эту частицу, которая заберет и часть массы черной дыры. И поэтому черная дыра может начать сжиматься. Когда это происходит, она теряет массу и начинает уменьшаться. Всё больше и больше частиц начинают уходить, пока вся оставшаяся энергия не улетучится. В последнюю десятую долю секунды произойдет гигантская вспышка энергии и света в очень маленькой области пространства. И затем всё просто исчезнет.