Когда исчезнут галактики…

15 миллиардов лет назад в пламени Большого Взрыва возникла наша Вселенная. С тех пор она расширяется, и, по мнению многих ученых, этот процесс будет вечным. Скорость расширения за последние миллиарды лет постоянно возрастает.

Но существует и другая точка зрения, согласно которой Вселенная постепенно замедлит свое расширение. По мнению британского астрофизика Мартина Риса, через 50 миллионов лет Вселенная начнет сжиматься и постепенно разлетавшиеся в разные стороны галактики сольются друг с другом. Этот процесс будет сопровождаться чудовищным взрывом, так называемым вторым Большим Взрывом. Таким образом, рождение и смерть Вселенной ознаменуются катаклизмами космического масштаба.
Известный физик-теоретик из Британии Стивен Хоккинг в своей книге "Краткая история времени" написал: "Вся материя вновь сожмется воедино. Как бы ни пытались мы защититься от космического Апокалипсиса, нам ничего не поможет. Утешает одно - все это произойдет через миллионы и миллионы лет".
В случае бесконечного расширения Вселенной пространство, материя и время исчезнут в черных дырах; если же Вселенная сожмется, то исчезнет, по Хоккингу, в результате второго Большого Взрыва.
Астрофизиков не может не волновать судьба мироздания. Для того чтобы, может быть, смоделировать будущее Вселенной, они начали наблюдение за сверхновыми звездами - белыми карликами, поглощающими материю звезд, находящихся рядом с ними. Они светятся одинаково в любом уголке космического пространства, и по их светимости можно делать вывод - как быстро удаляются от наблюдателя галактики, в которых находятся белые карлики. В этом направлении работают американские астрофизики под руководством Сола Перлматтера, а также их коллеги из Австралийской национальной обсерватории во главе с Брайаном Шмидтом. Около десяти огромных телескопов неусыпно наблюдают за звездным небом.
Сверхновые звезды, или белые карлики, вспыхивают по вселенским меркам нечасто - приблизительно один раз в 300 лет. Астрофизики исследуют многие и многие галактики для того, чтобы находить новые белые карлики. Им удалось обнаружить уже более сотни таких звезд, и поиски продолжаются. Некоторые белые карлики удалось сфотографировать с помощью космического телескопа "Хаббл". Однако для того, чтобы отстаивать ту или иную гипотезу развития Вселенной (вечно расширяющейся или готовящейся к сжатию), их найдено достаточно. По мнению ученых, наблюдающих за белыми карликами, галактики во Вселенной так стремительно удаляются друг от друга, что никакая сила не заставит их повернуть назад и слиться воедино. Кроме того, плотность самой Вселенной слишком мала для того, чтобы верх взяли гравитационные силы. Идея вечного расширения получила название теории открытой Вселенной.
Но что же за сила заставляет галактики с невероятной скоростью устремляться друг от друга? Кто заставляет их становиться вечными космическими странницами? Вероятно, существует энергия, воздействующая на пространство. В 1917 году Альберт Эйнштейн, размышляя о такой энергии, попытался описать ее с помощью математического уравнения. При этом получалось, что пространство должно либо необратимо расширяться, либо сжиматься. Покой во Вселенной не предусматривался. Теория относительности не допускала существования неподвижной Вселенной. Речь идет о так называемой энергии, присущей вакууму, или антигравитации. Уже в наши дни ученые установили, что уравнение, созданное Эйнштейном, описывает силу, которая во время расширения пространства противодействует гравитационным силам взаимного притяжения галактик и звезд. Эта сила отталкивания, порожденная остаточной энергией Большого Взрыва, находящейся в пустоте. Действие этой энергии проявляется на колоссальных расстояниях, охватить которые человеческому разуму пока не под силу. Таким образом, именно вакуум, пустота управляет многими процессами, протекающими в космосе; он расширяет пространство и препятствует его сжатию. Кажется невероятным, однако лишь четверть суммарной энергии Вселенной приходится на долю всей материи, а остальные три четверти содержит таинственная пустота.
Но чем же все-таки закончится постоянное расширение Вселенной? Через миллиарды и миллиарды лет она начнет темнеть, погаснут, исчезнут, превращаясь в пыль, все галактики. Но поскольку пространство и время - вечны, Вселенная никогда не исчезнет, и Апокалипсис так, как мы его понимаем, не наступит.
Невозможно представить себе эту вечную картину - Вселенную, расширяющуюся с возрастающей скоростью. Планеты, звезды, галактики, ускоряясь, разлетаются в разные стороны. И это будет продолжаться вечно.
Американские космологи Фред Адамс из Мичиганского университета и Грегори Лоффлин из Калифорнийского университета считают, что нашей Вселенной предстоит пережить несколько эпох.
Первая эпоха исчисляется буквально долей секунды - это момент возникновения Вселенной в кромешном пламени Большого Взрыва и начала расширения. Этот крошечный период времени называют эпохой инфляции.
После этого пространство заполнилось густой раскаленной смесью протонов и электронов, постепенно остывшей до ЗООО'С, а элементарные частицы соединились в атомы. Эта эпоха длилась около 300 тысяч лет. В течение следующих нескольких миллионов лет из газообразного вещества сформировались космические объекты - звезды и галактики. Это так называемая эпоха звезд.
Что же ожидает нашу Солнечную систему? И какова судьба зародившейся в ней жизни? Наше Солнце светит на протяжении 4,5 миллиарда лет, и, по подсчетам ученых, ему предстоит светить еще столько же. Затем температура его понизится, объем увеличится, и оно превратится в красного гиганта. Жизнь на Земле исчезнет.
Пройдут еще триллионы лет, и разразится еще более страшная катастрофа. Галактики распадутся, и в пустынном пространстве останутся лишь красные и белые карлики. И наше Солнце, некогда дарившее тепло всему живому, из красного гиганта превратится в карлика, мрачно взирающего на испепеленные им же планеты. Но и это еще не все. Постепенно температура бывшего светила понизится, и оно станет маленькой звездой - черным карликом. Только рядом с немногочисленными красными карликами, возможно, сохранится какая-то жизнь, но ненадолго. Через некоторое время исчезнут и эти последние звезды.
Затем в опустевшей Вселенной начнется эпоха распада. Погибшие планеты будут вращаться вокруг своих звезд и в конце концов рухнут на них.
Когда закончится эпоха распада, в нашей Вселенной останутся одни только черные дыры. Наступит их эпоха. Но однажды и они испарятся, превратившись в "излучение Хоккинга". Они сожмутся до размеров атома и, ослепительно вспыхнув, прекратят свое существование. Наконец, во всей Вселенной не останется даже мельчайших скоплений материи, за исключением позитронов и электронов, несущихся по своим орбитам. Затем исчезнут и они. После исчезновения элементарных частиц останутся еще кванты света - фотоны, длина волны которых увеличится до супергигантских размеров. Эта эпоха названа космологами вечной тьмой.
Безрадостная перспектива - полная пустота. Однако исследователи задаются вопросом: а не будет ли это та самая пустота, из которой родится новая Вселенная?