Большое сжатие?
Нельзя исключить и ситуацию, в которой рост темной энергии со временем замедлится, а потом сменится спадом. Она объединится с гравитацией и ускорит общий коллапс Вселенной.
Будущее Вселенной, раздираемой гравитационными силами взаимного притяжения и отталкивающим воздействием темной энергии, несомненно, зависит от того, как эта последняя поведет себя со временем. Помимо того, что она оказывается основным содержанием Вселенной и играет ключевую роль в ускорении ее расширения, физики практически ничего об этой загадочной субстанции не знают. Очень многие ученые идентифицируют ее со знаменитой космологической постоянной, которую Эйнштейн вынужден был ввести в уравнения общей теории относительности. Но есть и другие – те, кто считает, что она представляет собой динамическую величину, изменяющуюся во времени и пространстве. Они называют ее «квинтэссенцией», в честь «пятого элемента», дорогого сердцу философов античной Греции. Американский космолог Роберт Колдуэлл полагает, что эта фантомная энергия приведет Вселенную к состоянию Большого разрыва, в котором все структуры будет разорваны…
Таким образом, вполне допустимо предполагать, что темная энергия со временем может ослабнуть и даже превратиться из отталкивания в притяжение, которое в сочетании с обычной гравитацией через сто миллиарда лет приведет Вселенную в состояние Большого сжатия. Космологи вновь допускают, что расширение Вселенной может прерваться и смениться фазой сжатия. Основными этапами этого «Большого взрыва наоборот» станут распад галактик, испарение звезд, распад атомов, дезинтеграция ядер, образование черных дыр, поглощающих все вокруг, и наконец, объединение всех черных дыр в одну гигантскую дыру, которая поглотит всю Вселенную. В результате должна образоваться одна сплошная сверхгорячая и сверхплотная сингулярность – вероятный зародыш новой Вселенной.
Некоторые космологи, как к примеру француз Орельен Барро, считают, что Большой взрыв – лишь переход к сегодняшней фазе расширения Вселенной от фазы сжатия, которая ей предшествовала. Этот переход следовало бы назвать не Большим взрывом, а скорее Большим отскоком – такое название подчеркивало бы идею смены фаз. Такие теоретические рассуждения вводят в научный обиход идею вечно существующей циклической Вселенной. Альберт Эйнштейн и американец Ричард Толман рассматривали циклическую модель еще в 1930-х годах в качестве вечной альтернативы модели расширяющейся Вселенной. Заметим, что философская концепция вечного возвращения пронизывает многие древние культуры: от индуистских верований до космогонии индейцев майя. Расцвет христианства в западном мире, несомненно, способствовал тому, что эти концепции были забыты. Однако в Европе эту идею подхватил великий немецкий философ Фридрих Ницше.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Большой взрыв (Начало расширения)
Расширение Вселенной ускоряется (4,8 миллиарда лет назад)
Радиус Шварцшильда (1916)
Большой разрыв? (Через 20 миллиарда лет)
Через 300 миллиарда лет
Коллапс Местной группы
Эллиптическая галактика Милкомеда, образованная в результате слияния Млечного Пути с туманностью Андромеды, поглощает остальные галактики Местной группы – формируется новая эллиптическая галактика невероятных размеров.
Далеко не все космологи склоняются к теориям Большого разрыва или Большого сжатия: большинство предлагают гораздо менее беспокойные сценарии будущего развития Вселенной. Темная энергия остается в этих сценариях главной действующей силой; ее истинная природа по-прежнему остается одной из самых больших загадок мироздания. Многие физики предпочитают трактовать ее как космологическую постоянную, величину, введенную Альбертом Эйнштейном, хоть он и отказался от нее несколько лет спустя. Это, несомненно, самая простая интерпретация: плотность темной энергии однородна и постоянна во всей Вселенной, не зависит от времени. Вдобавок, такая форма ее интерпретации кажется наиболее соответствующей результатам современных наблюдений. Темная энергия все быстрее растягивает ткань Вселенной; ее воздействие прослеживается в поведении гигантских гравитационно связанных структур, таких как скопления галактик, а в частности, и Местной группы.
Когда начнется процесс взаимопроникновения Млечного Пути и его соседки Мессье 31, Большой туманности Андромеды, многочисленные мелкие галактики Местной группы окажутся под воздействием гравитации двух огромных спиралей. Помимо двух Магеллановых Облаков, Млечный Путь удерживает еще десять карликовых эллиптических галактик. Одна из них, карликовая галактика в Стрельце, ближайшая к Млечному Пути, уже частично разрушена его мощными приливными силами. Среди «подданных» М31 тоже насчитывается добрая дюжина карликовых галактик, среди которых две самых крупных имеют эллиптическую форму – например М32, которая уже отдала M31 значительную часть своего звездного населения. В гравитационном поле М31 находятся также спиральная галактика в Треугольнике (М33), третья по размеру в Местной группе, и ее спутница, карликовая галактика в Рыбах. Лишь немногие галактики – члены Местной группы – не зависят от этих двух крупнейших систем.
Таким образом, складываются все условия для слияния Млечного Пути с туманностью Андромеды. Ждать его еще долго – триста миллиарда лет, но после него должны создаться условия для сжатия всей Местной группы, которая превратится в сверхгигантскую эллиптическую галактику. Такой процесс согласуется с новой популярной моделью холодной темной материи, которая также предполагает последовательное слияние малых структур и образование более крупных. Тем не менее в не слишком густонаселенной области Вселенной, где расположена Местная группа, образование гигантской эллиптической галактики будет идти гораздо медленнее, чем это происходит в гораздо более плотных недрах самых больших скоплений галактик.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Столкновение в Местной группе галактик (5,2 миллиарда лет назад)
Расширение Вселенной ускоряется (4,8 миллиарда лет назад)
Мессье 32 вливается в Андромеду (800 миллионов лет назад)