Конец всего. 5 сценариев гибели Вселенной с точки зрения астрофизики

Я все думаю об этой реке с очень сильным течением. И об этих двоих в воде, изо всех сил старающихся держаться друг за друга. Но в конце концов они не выдерживают. Течение слишком сильное. Они вынуждены расцепить руки и расстаться. Вот что с нами происходит.

Кадзуо Исигуро, «Не отпускай меня»

Для космического феномена, который играет, вероятно, самую важную роль во Вселенной, темная энергия на удивление трудно поддается изучению. Насколько мы можем судить, она абсолютно равномерно распределена по Вселенной, будучи вплетенной в ткань самого пространства. И все, что она делает, – это растягивает пространство так незначительно, что ее эффект становится заметным лишь на огромных расстояниях между далекими галактиками. Физикам, занимающимся темной материей, намного проще. Несмотря на то что она так же невидима, как и темная энергия, ее присутствие очень заметно: она сгущается практически вокруг каждой галактики или скопления галактик, которые мы когда-либо наблюдали, внося определяющий вклад в гравитационное поле, изгибая свет и с самого начала изменяя ход космической истории. Темная энергия, с другой стороны, просто расширяет пространство.

Разумеется, мы не полностью лишены возможности изучать темную энергию. По сути, мы можем делать это посредством исследования истории расширения Вселенной и процесса роста галактик и их скоплений. В обоих случаях мы смотрим вдаль и в прошлое, прослеживая эволюцию космоса с течением времени. При этом мы стараемся выявить небольшие эффекты, опираясь лишь на слабые сигналы и статистику.

Однако, несмотря на сложность такого рода исследований, их стоит проводить, поскольку темная энергия одновременно является доминирующим компонентом космоса и верным признаком существования новой физики, выходящей за рамки нашего нынешнего понимания.

Кроме того, чем бы темная энергия ни оказалась в итоге, она способна разрушить Вселенную гораздо раньше, чем можно было бы предположить. Зачем ждать медленного наступления тепловой смерти, если темная энергия способна устроить внезапный и драматический апокалипсис под весьма подходящим названием «Большой разрыв»? Мало того, что это разрушение оказалось бы неминуемым, оно могло бы разорвать саму ткань реальности, заставив мыслящих обитателей космоса беспомощно наблюдать за тем, как Вселенная вокруг них рвется в клочья.

Эта пугающая идея не так уж невероятна. На самом деле лучшие из имеющихся у нас данных космологических наблюдений не только не исключают такой возможности, но и в каком-то смысле свидетельствуют в ее пользу. Так что стоит потратить некоторое время на изучение того, что именно это означает для нас.

Космологическая непостоянная

Темная энергия, как правило, считается космологической постоянной, которая растягивает пространство и ускоряет процесс космического расширения, наделяя Вселенную некоторой склонностью к разбуханию. Это описание довольно хорошо работает в больших масштабах. Однако внутри галактик, солнечных систем или в непосредственной близости от организованной материи космологическая постоянная обычно никак не проявляется. Ее правильнее было бы рассматривать как некую изолирующую силу. Если две галактики уже достаточно удалены друг от друга, расстояние между ними продолжает увеличиваться, поэтому со временем отдельные галактики, их скопления или группы оказываются все более одинокими. Кроме того, действие космологической постоянной слегка замедляет процесс их формирования. Но чего она не может сделать, так это разорвать уже организованную структуру. Таким образом, то, что соединила гравитация, космологическая константа разъединить не в силах.