Cum se va sfârși universul?

Se va sfârși Universul într-un Big Freeze, un Big Rip – sau ceva chiar mai ciudat? Aruncă o privire în viitorul îndepărtat cu astronomii de la Observatorul Regal Greenwich.

Toate lucrurile bune trebuie să se încheie. În viață, ne gândim la lucruri precum sfârșitul unei vacanțe sau la revedere de la prieteni la școală, dar aceste evenimente sunt minuscule pe scara de timp a Universului. Astronomii de la Observatorul Regal Greenwich iau în considerare ce se va întâmpla în miliarde și trilioane de ani și cum ar putea arăta sfârșitul tuturor... Să aflăm!

Acest articol este adaptat din Space Oddities: An Astronomy Miscellany, o nouă carte de la Royal Greenwich Observatory. Lăsați astronomii să vă ghideze prin misterele uimitoare ale universului. Această carte este plină de descoperiri uimitoare, teorii fascinante și fapte incredibile.

Sfârșitul Pământului

Soarele nostru este o minge uriașă de gaz și este sursa noastră de căldură și lumină. Acesta este motivul pentru care Pământul este locuibil pentru oameni, dar va fi și motivul soartei nefericite a acestei planete.

Soarele eliberează energie creată de reacțiile de fuziune nucleară în miezul său, unde hidrogenul este transformat în heliu. Soarele se află în prezent la jumătatea aprovizionării cu hidrogen. În cele din urmă, totuși, hidrogenul se va epuiza și în acel moment, miezul Soarelui va începe să se prăbușească în interior. Straturile sale exterioare se vor extinde apoi, formând o stea gigantică roșie.

Nu se știe cât de mult se va extinde Soarele, dar estimările actuale sugerează că va înghiți Mercur, Venus și, eventual, chiar Pământul. „Poate” este bun, nu? Greşit! Chiar dacă nu ar ajunge pe Pământ, căldura extremă de la soarele gigant de atunci ar fi suficientă pentru a vaporiza oceanele planetei noastre, pentru a crește temperatura la suprafață cu sute de grade și pentru a pune capăt vieții așa cum o cunoaștem.

Timp până la sfârșitul Pământului: aproximativ 5 miliarde de ani.

Sfârșitul Sistemului Solar

Acesta este doar începutul sfârșitului vieții Soarelui. După stadiul de gigantă roșie, straturile exterioare ale stelei vor continua să se extindă în spațiu, până la punctul în care vor crea o nebuloasă planetară (nimic de-a face cu planetele!). Straturile exterioare vor lăsa în urmă o pitică albă, nucleul vechii stele.

Prin acest proces, Soarele și-ar pierde aproximativ jumătate din masă, determinând planetele gigantice gazoase (Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun) să se deplaseze spre exterior pe orbite mai largi. Ele devin mai puțin stabile pe măsură ce se îndepărtează de forța gravitațională care le ține pe loc, ceea ce face mai ușor ca o altă stea să le captureze.

Deși universul este foarte mare, pe perioade lungi de timp, interacțiunile gravitaționale cu alte sisteme stelare care trec pot provoca fluctuații și pot chiar împinge planetele din sistemele lor în întregime. Aceste planete „rătăcite” pot călători timp de eoni fără a fi deranjate, dar pot fi capturate de un alt sistem stelar, intrând pe orbita în jurul unei noi stele. Numărul de variabile implicate face ca acest tip de schimbare să fie dificil de prezis chiar și la un nivel preliminar, dar întâlnirea stelară ar putea lăsa în cele din urmă o rămășiță a piticii albe a Soarelui.

Timp până la sfârșitul Sistemului Solar: aproximativ 8 miliarde de ani.

Sfârșitul galaxiei

Știm că în câteva miliarde de ani, Calea Lactee se va contopi în cele din urmă cu cea mai apropiată mare galaxie spirală a noastră, Andromeda, dar s-ar putea să nu fie singura fuziune prin care trece Calea Lactee.

Datorită gravitației, majoritatea galaxiilor se mișcă în grupuri. Calea Lactee face parte din Grupul Local, care este format din aproximativ 40 de galaxii care călătoresc prin Univers. Este probabil ca în zeci de miliarde de ani, toate aceste galaxii să fuzioneze pentru a forma o galaxie eliptică mare, fără a lăsa dovezi ale trecutului lor separat.

Timp până la sfârșitul Căii Lactee: aproximativ 100 de miliarde de ani.

Sfârșitul Cosmologiei

Universul însuși se extinde. Observăm că galaxiile se îndepărtează și cu cât sunt mai departe, cu atât se deplasează mai repede. La distanțe extrem de mari, galaxiile se pot îndepărta mai repede decât viteza luminii.

Dacă acest lucru continuă, Universul se va extinde atât de rapid încât lumina din galaxiile îndepărtate nu va mai putea ajunge la noi și nu vom mai putea observa Universul. În cele din urmă, tot ce vor rămâne vor fi găuri negre, stele neutronice și câteva pitice negre.

Materia este în general stabilă, dar pe perioade foarte lungi de timp s-a crezut că până și particulele atomice fundamentale – cele mai elementare blocuri de construcție ale materiei – s-ar putea destrăma, lăsând doar găuri negre.

Găurile negre sunt masive, așa că vor dura mult timp. Deși nesigur, fizicianul teoretician britanic Stephen Hawking (1942–2018) a prezis că până și găurile negre vor emite încet radiații, pierzând în masă până când în cele din urmă „se evaporă”, semnalând începutul sfârșitului.

Timp până la sfârșitul universului cosmologic: aproximativ 150 de miliarde până la 10,0 ...
ani.

Sfârșitul Universului?

Cu ultima gaură neagră dispărută, s-ar putea să ne aflăm la sfârșitul liniei temporale a Universului. Nu se știe cu adevărat cum va arăta Universul, așa că sfârșitul lui s-ar putea manifesta în multe feluri.

Dacă Universul continuă să se extindă, energia se va răspândi atât de mult încât, în cele din urmă, toate regiunile din el vor rămâne la aceeași temperatură. Aceasta se numește Big Freeze, când interacțiunile dintre particule se vor opri și Universul va rămâne înghețat pentru totdeauna.

Dar dacă nu vă place ideea unui Univers rece, întunecat, sterp, nu vă faceți griji! Există încă multe alte posibilități neașteptate despre cum se va termina Universul.

După cum știm, Universul se accelerează în expansiune. Dacă continuă să se extindă cu această rată în creștere, se poate extinde atât de repede încât gravitația nu mai poate ține nimic împreună. Big Bang-ul se va întâmpla și totul, de la galaxii la atomi, va fi sfâșiat. Tot ce rămâne sunt particule individuale care se mișcă printr-un spațiu aparent gol, atemporal.

Totuși, poate exista încă speranță, deoarece unii oameni de știință spun că Universul nu se va extinde pentru totdeauna. Teoria Big Bang sugerează că, în viitor, cantitatea de materie din Univers va fi atât de mare încât gravitația va determina încetinirea și oprirea expansiunii. Apoi s-ar inversa, făcând Universul să se prăbușească până când s-a unit într-un punct minuscul numit singularitate, înainte de a se extinde din nou, declanșând un alt Big Bang și ducând la nașterea unui nou Univers. Acest proces s-ar putea întâmpla iar și iar, cu Universul nostru și universurile viitoare blocate într-un ciclu nesfârșit de contracție și expansiune.

Timp până la sfârșitul Universului: aproximativ 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000,
... 00.000, 000,
...
ani... poate.