Вселенная, в которой нам посчастливилось родиться, полна разнообразных космических объектов. В ней непрерывно что-то происходит. Небо усеяно мириадами звезд и скоплений, с его купола на нас постоянно несутся потоки излучения и частиц, которые позволяют астрономам изучать наш мир. Но так будет продолжаться не всегда.
Конец космологии: Неподвижная пустота Вселенной
Пока что видимая Вселенная полна бесчисленными звездами, черными дырами, галактиками и скоплениями (на картинке – Туманность Mz3 Муравей). Но вечно так продолжаться не может...

Считается, что начало нашей Вселенной положил Большой взрыв, произошедший около 13,7 млрд. лет назад. С этого момента и по сей день вселенная постоянно расширяется, причем скорость расширения пространства постоянно растет. Практически все наблюдаемые галактики удаляются от нас, и чем дальше расположена галактика, тем быстрее она улетает.

Если экстраполировать эту тенденцию в будущее, то рано или поздно должен наступить момент, когда галактики пересекут горизонт событий и будут улетать от нас со скоростью, превышающей скорость света. Это значит, что начиная с этого момента их будет невозможно увидеть — вся видимая Вселенная ограничится нашим собственным звездным скоплением. Будущим космологам Вселенная будет казаться статичной и медленно остывающей. Причем такая точка зрения будет верна для любой области пространства — астрофизики смогут исследовать только окрестности своего звездного «дома».

Эту невеселую картину подробно исследовали Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и Роберт Шеррер (Robert Scherrer); их статья «Возвращение статичной Вселенной и конец космологии» (The Return of a Static Universe and the End of Cosmology) получила награду Фонда исследований гравитации. Согласно расчетам ученых, галактики станут полностью изолированными через 3 трлн. лет.

Пока же, кроме удаленных галактик и квазаров, важным источником информации о Вселенной является микроволновое реликтовое излучение, появившееся вскоре после Большого взрыва. Поскольку Вселенная расширяется, излучение претерпевает красное смещение, причем тем большее, чем дальше находится наблюдаемый объект. Длина волны реликтового фона уже существенно увеличилась, излучение успело порядком «остыть» и сейчас его температура выше абсолютного нуля всего на три градуса. Ко времени же, когда другие галактики скроются из виду, реликтовое излучение станет настолько холодным и длинноволновым, что его будет просто невозможно обнаружить.

Еще один важный «космический индикатор» для астрономов — содержание водорода, гелия и дейтерия, и их точное соотношение. Такие данные позволяют реконструировать процессы, происходившие вскоре после Большого взрыва. Какое-то время она представляла собой нечто вроде одной огромного котла, внутри которого происходило образование элементарных частиц и их слияние в атомы водорода с последующим термоядерным синтезом более тяжелых элементов, прежде всего — гелия. В ходе стремительного расширения этот огненный шар очень быстро остыл, после чего синтез тяжелых элементов стал возможен только внутри звезд. Сегодня самый легкий элемент — водород остается и самым распространенным. Однако в далеком будущем, о котором рассказывают Краусс и Шреррер, во Вселенной будет превалировать гелий, произведенный звездами. В итоге исследование элементарного состава Вселенной уже не сможет пролить свет на тайну ее происхождения.

Лоуренс Краусс резюмирует: «В конечном итоге Вселенная будет казаться статичной. Феномены, на которые опирается современная космология, просто исчезнут из поля зрения. Мы можем только надеяться, что те исследования, которые делаются в нашу эпоху, дойдут до будущих астрономов и помогут им понять истинную природу мироздания».

Читайте также о пяти вариантах конца Вселенной: «Судьбы мироздания», об альтернативе общепринятой теории ее происхождения: «Забытый соперник Большого взрыва», и о Нобелевской премии за исследование реликтового излучения: «Нобелевская рябь».

По публикации Universe Today