Что узнали ученые о судьбе космоса?

Международная команда из 175 исследователей провела самое масштабное на сегодня измерение температуры Вселенной, проанализировав тепло, которое излучает космическая пыль в более чем двух миллионах галактик. Результаты, полученные благодаря объединению данных космических телескопов Euclid и Herschel Европейского космического агентства (ЕКА), подтвердили, что за последние 10 миллиардов лет галактики стали несколько холоднее, а темпы образования новых звезд в них замедлились, пишет 24 Канал со ссылкой на Live Science.

Смотрите также Таинственная точка на фотографиях дальнего космоса может быть древнейшей известной нам галактикой

Хотя изменения незначительны, они четко указывают на тенденцию: пик активности Вселенной уже пройден. Количество пыли в галактиках и ее температура миллиарды лет снижаются, что свидетельствует о завершении эпохи максимального звездообразования. По словам ученых, впереди космос ждет лишь постепенное охлаждение и угасание.

Как анализировали?

  • Для своего исследования ученые использовали первый большой массив данных телескопа Euclid, запущенного недавно, который содержит наблюдения за 26 миллионами галактик.
  • Эти сведения соединили с архивными данными обсерватории Herschel, работавшей с 2009 по 2013 год, пишет UBC Science.
  • Поскольку Euclid фиксирует видимый и ближний инфракрасный свет, а Herschel – дальний инфракрасный, это позволило изучить тепловое излучение космической пыли в широком диапазоне волн и получить наиболее точные измерения температуры галактик.

Какие результаты?

Анализ показал, что за последние 10 миллиардов лет средняя температура галактик упала на 10 кельвинов, говорится в статье на Eceb.astro, которая пока что не прошла рецензирование. Хотя звезды, подобные Солнцу, сияют при температуре более миллиона кельвинов, галактики в основном состоят из пустого пространства, а это означает, что их средняя температура намного ниже.

Выяснилось, что температура древнейших галактик в выборке составляла около 35К (-238,5 градуса Цельсия). Однако сейчас она совсем немного ниже.

Хотя изменение кажется небольшим, температура космической пыли напрямую связана с процессом образования звезд. Более горячие галактики, как правило, имеют более высокие темпы звездообразования, поскольку в них больше горячих массивных светил. Соответственно, более холодные галактики являются менее активными.

Пыль играет ключевую роль в жизненном цикле звезд. Они формируются, когда облака газа и пыли сжимаются под действием собственной гравитации, нагреваясь и раскручиваясь. Если сгусток становится достаточно горячим и плотным, в его ядре запускается ядерный синтез. Когда через миллиарды лет звезда исчерпывает свое топливо, она взрывается, разбрасывая новую пыль, из которой будут рождаться следующие поколения светил.

Однако галактики могут потерять материал для создания звезд. Например, во время слияния с другими галактиками или из-за выбросов вещества сверхмассивными черными дырами. В конце концов, галактика, лишенная топлива, "угасает". Новые данные свидетельствуют, что наша Вселенная медленно движется именно к такому состоянию, хотя до этого еще невероятно много времени – миллиарды лет.

Как, по предположениям ученых, умрет Вселенная?

Существует несколько научных теорий о том, как может закончить свое существование Вселенная, и все они зависят от ее фундаментальных свойств, в частности от природы таинственной темной энергии. Сейчас наиболее вероятным сценарием ученые считают "Тепловую смерть". Этот сценарий считается наиболее вероятным на основе текущих наблюдений за ускоренным расширением Вселенной.

Поскольку Вселенная, как ожидается, будет расширяться вечно, со временем звезды исчерпают свое топливо и погаснут, а черные дыры медленно испарятся из-за излучения Хокинга. В конце концов, Вселенная превратится в чрезвычайно холодное, темное и разреженное место. Вся энергия будет равномерно распределена, энтропия достигнет максимума, а любые термодинамические процессы прекратятся. Наступит состояние абсолютной неподвижности и температуры, близкой к абсолютному нулю.

Смотрите также Какое будущее Земли и может ли наша планета превратиться во вторую Венеру

Что известно о телескопе Euclid?

Космический телескоп Euclid – это миссия Европейского космического агентства (ЕКА), запущена 1 июля 2023 года для исследования темной энергии и темной материи. Его основная задача – создать трехмерную карту Вселенной, чтобы понять, как эти таинственные компоненты влияют на ее структуру и расширение.

Euclid - это телескоп среднего класса. Стоимость проекта составляет около 1,5 миллиарда долларов, а в его реализации участвуют более 2000 ученых из разных стран. Он оснащен главным зеркалом диаметром 1,2 метра, а на борту находятся два основных прибора:

  • VIS (Visible Instrument) – камера видимого диапазона (550-900 нанометров), которая получает чрезвычайно четкие изображения галактик для изучения их формы. Ее снимки как минимум вчетверо четче, чем те, что сделаны с Земли.
  • NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer) – спектрометр и фотометр ближнего инфракрасного диапазона, измеряющий расстояние до галактик по их красному смещению.

Телескоп работает в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, примерно в 1,5 миллиона километров от нашей планеты.

Телескоп Euclid был успешно запущен с помощью ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX с космодрома на мысе Канаверал. Изначально запуск планировался на российской ракете "Союз", но сотрудничество было прекращено после полномасштабного вторжения России в Украину.

В конце июля 2023 года Euclid достиг своей рабочей орбиты и прислал первые тестовые изображения. В ноябре 2023 года были опубликованы первые полноценные цветные изображения, которые продемонстрировали высокие возможности телескопа.