General, Research, Technology

П'ять століть Всесвіту: в якому ми живемо і що це означає?

Кожна жива істота на нашій планеті народжується,дорослішає, стає старше і в кінцевому підсумку вмирає. Всі ці закони діють і за межами Землі - зірки, сонячні системи і галактики теж з часом гинуть. Різниця існує лише в часі - то, що для нас з вами здається вічністю, за мірками Всесвіту повна нісенітниця. Але що на рахунок самого Всесвіту? Як відомо, вона народилася після Великого вибуху 13,8 мільярдів років тому, але що відбувається з нею зараз? Який життєвий цикл самого Всесвіту і чому дослідники виділяють п'ять етапів її розвитку?

В життєвому циклі Всесвіту існує 5 епох. Прямо зараз ми знаходимося в другій ері.

зміст

  • 1 П'ять століть Всесвіту
  • 2 Первісна ера
  • 3 Зоряна ера
  • 4 Ера дегенерації
  • 5 Ера чорних дір
  • 6 Темна ера

П'ять століть Всесвіту

Астрономи вважають, що п'ять етапів еволюціїє зручним способом подання неймовірно довгого життя Всесвіту. Погодьтеся, за часів, коли нам відомо лише 5% о видимого Всесвіту (інші 95% займає таємнича темна матерія, існування якої тільки належить довести), судити про її еволюції досить складно. Проте, дослідники намагаються зрозуміти минуле і сьогодення Всесвіту, об'єднавши досягнення науки і людської думки двох останніх століть.

Якщо вам пощастило опинитися під яснимнебом в темному місці безлунной вночі, то при погляді вгору вас чекає чудовий космічний пейзаж. За допомогою звичайного бінокля можна побачити фантастичне небесне полотно із зірок і плям світла, які накладаються один на одного. Світло від цих зірок досягає нашої планети долаючи величезні космічні відстані і пробивається до наших очей через простір-час. Така Всесвіт космологічної епохи, в якій ми живемо. Вона називається зоряна ерою, але є ще чотири інших.

Зображення складено дослідниками Прінстонського університету, грунтуючись на знімках, отриманих космічними телескопами NASA

Щоб завжди бути в курці останніх новин зі світу популярної науки і високих технологій, підписуйтесь на наш канал в Telegram!

Існує безліч способів розглянути іобговорити минуле, сьогодення і майбутнє Всесвіту, але один з них більше інших привернув увагу астрономів. Перша книга про п'ять віків Всесвіту була опублікована в 1999 році, під назвою «П'ять століть Всесвіту: всередині фізики вічності». (Останні оновлення внесені в 2013 році). Автори книги Фред Адамс і Грегорі Лафлін дали назву кожному з п'яти століть:

  • первісна ера
  • зоряна ера
  • дегенеративна ера
  • Ера Черних Дір
  • темна ера

Необхідно відзначити, що далеко не всі вченіє прихильниками цієї теорії. Тим не менш, багато астрономи знаходять поділ на п'ять етапів корисним способом обговорення настільки надзвичайно великої кількості часу.

первісна ера

Первісна доба Всесвіту почалася черезсекунду після Великого вибуху. Під час першого, дуже маленького відрізка часу, простору-часу і законів фізики, як вважають дослідники, ще не існувало. Цей дивний, незбагненний інтервал називається планковской епохою, вважається, що вона тривала 1044 секунди. Важливо брати до уваги і те, що багато припущень про планковской епохи, засновані на гібриді загальної теорії відносності і квантових теорій, званої теорією квантової гравітації.

На зображенні все п'ять епох Всесвіту позначені різними кольорами

В першу секунду після Великого вибуху почаласяінфляція - неймовірно швидке розширення Всесвіту. Через кілька хвилин плазма почала остигати, і субатомні частинки почали утворюватися і склеюватися. Через 20 хвилин після Великого Вибуху - в сверхгорячей, термоядерної Всесвіту - почали формуватися атоми. Охолодження йшло швидкими темпами, поки у всесвіті не залишилося 75% водню і 25% гелію, що схоже на те, що відбувається сьогодні на Сонце. Приблизно через 380 000 років після Великого Вибуху Всесвіт охолола настільки, що почали формуватися перші стійкі атоми і з'явилося космічне фонове мікрохвильове випромінювання, яке астрономи називають реліктовим випромінюванням.

Читайте також: Вчені наблизилися до розуміння того, чому існує Всесвіт

зоряна ера

Ми з вами живемо в зоряну епоху - в цей часвелика частина матерії, яка існує у Всесвіті, приймає форму зірок і галактик. Перші зірки у Всесвіті - недавно ми розповідали вам про її виявленні - були величезними і закінчили своє життя у вигляді спалахів наднових, що призвело до утворення безлічі інших, більш дрібних зірок. Рухомі силою гравітації, вони зближувалися один з одним утворюючи галактики.

У зірок і галактик, як і у нас з вами, свій термін життя

Одна з аксіом зоряної ери полягає в тому, щочим більше зірка, тим швидше вона спалює свою енергію, а потім помирає, як правило, всього за пару мільйонів років. Більш дрібні зірки, які споживають енергію повільніше, довше залишаються активними. Вчені передбачають, що наша галактика Чумацький Шлях, наприклад, зіткнеться і об'єднається з сусідньою галактикою Андромеди приблизно через 4 мільярди років, щоб сформувати нову. До речі, наша Сонячна система може пережити це злиття, але можливо, Сонце загине набагато раніше.

Ера дегенерації

Слідом йде ера дегенерації (виродження), якапочнеться приблизно через 1 квінтильйон років після Великого Вибуху і триватиме до 1 дуодецілліона після нього. У цій період у Всесвіті будуть домінувати все видимі сьогодні залишки зірок. Насправді на космічних просторах повно тьмяних джерел світла: білі карлики, коричневі карлики і нейтронні зірки. Ці зірки набагато холодніше і випромінюють менше світла. Таким чином, в епоху дегенерації Всесвіт буде позбавлена ​​світла у видимому спектрі.

Тьмяні залишки колись яскравих зірок будуть переважати у Всесвіті в еру дегенерації

Протягом цієї ери маленькі коричневі карликиутримуватимуть більшу частину доступного водню, а чорні діри будуть рости, рости і рости, харчуючись залишками зірок. Коли водню навколо буде мало, Всесвіт з часом стане тьмяніше і холодніше. Потім протони, що існували з самого початку Всесвіту, почнуть гинути, розчиняючи матерію. В результаті у Всесвіті в основному залишаться субатомні частинки, випромінювання Хокінга і чорні діри.

випромінювання Хокінга - гіпотетичний процес випромінювання чорної дірою різноманітних елементарних частинок, переважно фотонів; названий на честь британського фізика-теоретика Стівена Хокінга.

Ера чорних дір

Протягом значного періоду часу чорні діри будуть домінувати у Всесвіті, втягуючи в себе залишки маси і енергії. Проте врешті-решт вони випаруються, хоча і дуже повільно.

До кінця цього періоду залишаться фотони, електрони, позитрони і нейтрино.

Автори книги вважають, як пише Big Think, щоколи чорні діри нарешті випаруються, виникне невелика спалах світла - єдина залишилася енергія у Всесвіті. У цей момент Всесвіт буде майже історією, що містить тільки низькоенергетичні, дуже слабкі субатомні частинки і фотони.

темна ера

В кінцевому підсумку електрони і позитрони,дрейфують через простір будуть стикатися один з одним, іноді утворюючи при цьому атоми прозітронія. Ці структури є нестабільними, проте і їх складові частинки в кінцевому підсумку будуть знищені. Подальше знищення інших низькоенергетичних частинок буде тривати, хоча і дуже повільно. Але цієї ночі погляньте в нічне небо, повне зірок і ні про що не турбуйтеся - вони ще дуже довго нікуди не подінуться, а наше розуміння Всесвіту і часу в майбутньому може змінитися.