Смерть с небес

Этот процесс наблюдался в гораздо меньших масштабах: в шаровых звездных скоплениях — связанных гравитацией групп примерно из миллиона звезд — звезды находятся так близко друг к другу, что такие столкновения там происходят чаще. Во всех шаровых звездных скоплениях, даже всего через несколько миллиардов лет, более массивные звезды, как правило, будут находиться ближе к центру, а более легкие звезды — снаружи.

Временные рамки испарения галактик — примерно от 10¹⁹ до 10²⁰ лет (от 10 квинтиллионов до 100 квинтиллионов лет), соответственно в настоящее время мы не можем наблюдать этот процесс в них.

Но Вселенная еще молода. Терпение.

Между прочим, за это время шансы на то, что к Солнцу крайне близко подойдет какая-нибудь звезда, увеличиваются и приближаются к 100 %. Существует вероятность того, что уже к началу Эпохи распада (T + 10¹⁵ лет) какая-нибудь другая звезда пройдет достаточно близко от Солнца, отчего Землю выбьет с орбиты и выбросит из Солнечной системы (разумеется, любая звезда, проходящая настолько близко, вероятно, выбьет и внешние планеты, — а к тому времени Солнце — красный гигант уже поглотит Меркурий и Венеру, поэтому Земля будет самой ближней планетой). При наличии достаточного времени улетят даже планеты, находящиеся еще ближе к своим звездам; уже к середине той эпохи практически наверняка все планеты, обращающиеся вокруг любой звезды, повсюду, будут выброшены из своей системы. К тому времени, когда сама Галактика испарится за счет звездных столкновений, в межгалактическом пространстве, пожалуй, будет скитаться в десять раз больше планет, чем звезд, планет, промерзших насквозь и совершенно необитаемых.

Да и они все равно исчезнут.

Распад протонов

Через 10²⁰ лет после образования Вселенной галактики будут темными и в основном рассеются. Черные дыры, нейтронные звезды, белые карлики и коричневые карлики будут бродить по Вселенной (в той ее части, которую мы все еще сможем видеть из-за уменьшившегося космического горизонта), а освещенность упадет до крошечной толики той, что была когда-то.

Но даже это бесславие — еще не совсем конец.

Оказывается, материя, возможно, не вечна. Нам уже известно, что многие типы атомных ядер и субатомные частицы распадаются. Уран радиоактивен: со временем ядро урана самопроизвольно распадается на более легкие элементы (этот процесс называется делением атомного ядра) и излучает чуточку энергии. Отдельно взятое ядро делится через случайные промежутки времени, но, если взять целую кучу ядер и регистрировать их распады, начинают проявляться статистические закономерности. Например, можно измерить время, за которое распадется половина взятого образца, и эта цифра будет относительно постоянной. В случае одной разновидности урана, для распада половины ядер с образованием свинца требуется 4,5 млрд лет. Эта продолжительность времени, соответственно, называется периодом полураспада урана. Если начать с килограмма урана, через 4,5 млрд лет у вас будет полкило урана и полкило свинца. Подождите еще 4,5 млрд лет, и половина оставшегося урана превратится в свинец (и у вас останется четверть килограмма урана). Еще через 4,5 млрд лет у вас будет 1/8 килограмма. И так далее. Со временем он весь превратится в свинец, но вам придется запастись терпением.

Отдельные частицы, такие как нейтроны, также распадаются, в этом случае с периодом полураспада, равным примерно 11 минутам, однако такое происходит, только если они в одиночестве скитаются в пространстве; в ядре нейтроны стабильны (видимо, они любят компанию). Но при распаде они создают ливень из малых частиц и энергии.

До недавнего времени считалось, что протоны будут стабильными вечно. Тем не менее во временных масштабах смерти Вселенной «вечно» принимает другое значение.

Теоретически считается, что протоны крайне редко распадаются на частицы меньшей массы, в среднем через 10³³–10⁴⁵ лет (точное число неизвестно, поэтому для рассуждений возьмем средний период в 10³⁷ лет). В настоящее время ни одного достоверного распада протона не наблюдалось[142], но ученые вполне уверены, что это произойдет. Со временем.

Время — это все, что у нас есть. В отдельно взятом образце протонов — скажем, в белом карлике — половина протонов распадется через 10³⁷ лет. Еще через 10³⁷ лет распадется еще половина и так далее. Через несколько раз по 10³⁷ лет, или около того, все они исчезнут.

Как и при любой другой реакции распада субатомных частиц, при распаде протона создаются частицы меньшего размера и энергия. К тому времени практически все протоны будут существовать в составе других объектов — белых карликов, коричневых карликов, нейтронных звезд. Конечный результат их распада — выделение энергии, немного нагревающей объект.

Спустя продолжительное время после того, как погас последний свет термоядерных реакций, после того, как все материальные объекты в космосе остыли практически до абсолютного нуля, мы обнаруживаем еще один источник энергии: нагрев, вызванный распадом протонов.