Всесвіт може заштовхнути нас у чорну діру і ми цього навіть не помітимо

Теплова смерть Всесвіту – що це таке?

З позиції сучасної науки є дві ключових проблеми Всесвіту. Перша, це темна матерія – вона складає 85% маси і є своєрідним "клеєм", який скріплює матерію галактик. Друга, це темна енергія – вона становить основну частину енергії Всесвіту і є силою, яка сприяє його розширенню.

Цікаво Грайте з комфортом: ґеймерські аксесуари для тих, хто прагне перемоги

І якщо існування темної матерії влаштовує всіх, оскільки це важливий елемент Всесвіту, який дає змогу галактикам та зіркам існувати, то темна енергія вже далеко не така бажана річ. Якщо вона справді існує – це означає, що наш Всесвіт безкінечно розширюється і рано чи пізно досягне теплової смерті.

Теплова смерть – це піковий момент розширення Всесвіту, при якому все охолоне до несумісних зі складним життям температур, а щільність матерії стане настільки нікчемною, що не дозволить існувати будь-чому.

Вічне розширення Всевіту та теплова смерть, як кульмінація існування усього – жахливий кінець. Зірки згаснуть, а нові не утворяться. Все стабільно швидко охолоне і ця воістину жахлива картина триватиме вічно.

Темна енергія продовжить розширювати Всесвіт, але спостерігати за цим буде вже нікому.

В чому полягає проблема темної матерії та темної енергії

Розуміння цих обох явищ у сучасній науці однозначно залишає бажати кращого. Особливо з огляду на останні роки досліджень у цих напрямках, здається, що ці проблеми не піддаються розв'язанню. 

Наприклад спроби пояснити темну матерію характеристиками невідомої частинки (WIMP) в останні роки явно провалилися, а підходящої альтернативи досі немає. Деякі фізики навіть пропонують підганяти закони тяжіння під спостереження так, щоб темну матерію взагалі виключити.

Щодо темної енергії, то тут справи теж не кращі. Раніше вчені вважали, що темна енергія – константа, яка "тисне" на Всесвіт та сприяє його розширенню в усі сторони з одинаковою силою в будь-якій точці. Однак спостереження з двох телескопів "Планка" та "Габбла" показали різні результати.

Перший свідчить, що швидкість розширення Всесвіту за вимірюванням реліктового випромінювання – лише 67,66 ± 0,42 кілометрів в секунду на мегапарсек простору (мегапарсек дорівнює 3,26 мільйона світлових років). Другий, спостерігаючи за віддаленням близьких до Землі об'єктів, показує, що Всесвіт розширюється зовсім з іншою швидкістю – 74,03 ± 1,42 кілометрів в секунду на мегапарсек.

Водночас ситуація з темною матерією далеко не безвихідна. В останні роки гравітаційна обсерваторія LIGO виявила несподівано багато скупчень чорних дір зоряних мас – так називають чорні діри масою до сотні сонячних. Ці злиття можуть відбуватися зі спостережуваною LIGO частотою, тільки якщо таких чорних дір просто величезна кількість, набагато більше, ніж очікували до запуску LIGO.

Не пропустіть Грайте з комфортом: ґеймерські аксесуари для тих, хто прагне перемоги

Теорія циклічності Всесвіту

У новій роботі вчені намагаються дати відповідь на важливі питання. Вони зазначають, що в чорні діри можуть перетворитися не всі зірки, але лише одна з тисяч. Тим часом, приблизна кількість зірок у Всесвіті – всього 100 секстильйонів (сто мільярдів трильйонів). Одна тисячна від їх кількості – лише 100 квінтильйонів (сто мільярдів мільярдів).

Варто зазначити, що це в тисячу разів менше, ніж необхідно, щоб чорні діри тих мас, що виявляє LIGO, могли відповідати за темну матерію. Очевидно, потрібен якесь несподіване джерело подібних чорних дір. Дослідники пропонують на роль такого джерела ідею Всесвіту-фенікса.

Згідно з цією теорією Всесвіт пройшов вже безліч циклів стиснення й розширення – причому наш цикл не перший, і навіть не сотий. Він лише один з безлічі таких, що були до нього і будуть після. У першій фазі кожного циклу наш Всесвіт розширюється – як це відбувається зараз. У другій фазі він поступово почне стискатися.

Утворення чорної діри колосальних розмірів

У міру стиснення відстані між чорними дірами постійно зменшуються. У фінальній фазі циклу стиснення діаметр Всесвіту досягає не ста мільярдів світлових років, як зараз, а всього десять світлових років. При такому стисканні концентрація й енергія фотонів реліктового випромінювання піднімає температуру Всесвіту з 3 кельвінів до десяти мільярдів кельвінів. При такій температурі всі атоми важких елементів, напрацьованих у всіх зірках Всесвіту, розпадаються – їх просто руйнують гамма-фотони реліктового випромінювання.

Однак чорні діри, на відміну від атомів важких елементів, практично неможливо знищити: в чорну діру частинки можуть падати, але не вириватися назовні. Тому у Всесвіті в момент його крайнього стиснення до десятка світлових років з великих об'єктів залишаються тільки вони і частина нейтронних зірок.

І тут починається найцікавіше. На відносно невеликому просторі в десяток світлових років близькими сусідами виявляються мільярди трильйонів чорних дір. Через малу дистанцію частота їх злиття різко зростає. В результаті значна частина маси в такому стисненому Всесвіті починає перетворюватися в гравіхвилі. Якщо всі чорні діри злити одна з одною, їх кількість зменшиться вдвічі, а загальна маса Всесвіту – як мінімум на 5%. Решта чорних дір можуть зливатися одна з одною й далі – і тоді маса Всесвіту зменшиться на 5% в кожному циклі. В кінцевому підсумку вона може зменшиться на порядки.

Кінець світу може стати падінням в гігантську чорну діру

Ключова особливість роботи у тому, що вона припускає наявність десь у Всесвіті величезної чорної діри. Набагато більш масивної, ніж будь-яка з уже відкритих надмасивних чорних дір. Вона повинна бути настільки величезною, що врешті поглине весь Всесвіт, включаючи, звісно ж, Землю і кожного з нас.

Треба розуміти, що мова не йде про якусь катастрофу. Падіння у чорну діру загрожує спагетіфікацією і смертю, тільки якщо діра маленька – зоряної маси. Потрапляння в надмасивну чорну діру не грозить нам спагетіфікацією. Адже вона така велика, що різниця дії припливних сил на вашу голову й ноги буде незначною – і "перетворювати в спагетті" падаючу в діру людину вона не буде.

Швидше за все, попадання в такий об'єкт для більшості з нас пройде не тільки безболісно, ​​а й непомітно. Тільки астрономи помітять, що спершу – мільярди років поспіль – червоне зміщення в далеких галактиках буде поступово зникати. Це буде означати наближення кордону Головною чорної діри. Потім воно раптом зміниться блакитним – Всесвіт замість розширення почне стискатися. Власне, це і буде головною ознакою того, що нас поглинула чорна діра.

До теми Не Сатурном єдиним: у чорної діри виявили кільця

На жаль, це не означає, що земна цивілізація в результаті цього процесу виживе. Так, стиснення Всесвіту займе, швидше за все, мільярди років. Зворотне стиснення може зайняти ще 20-39 мільярдів років.

Але кінець в будь-якому випадку настане. Спершу нічне небо стане таким гарячим, що на поверхнях усіх планет загине будь-яке життя. Потім гарячим (сто мільярдів градусів) стане взагалі увесь Всесвіт, який стрімко зменшується. У будь-якому випадку, людство навряд чи застане ці події.

Потрібен ноутбук для офісу, бо ваш вже не справляється із завданнями і взагалі морально застарів? Довго шукати вам не доведеться. Ноутбуки ASUS зарекомендували себе як найнадійніші комп'ютери для роботи. Більше деталей за посиланням.