Фото Anadolu через Getty Images
Ничто не вечно… даже наша Вселенная. В течение последних двух десятилетий астрономы обнаруживали признаки того, что космос, возможно, уже прошел свой пик. Одним из красноречивых признаков является то, что рождается все меньше и меньше звезд.
Дело не в том, что во Вселенной заканчиваются звезды. По оценкам, их может быть до одного септиллиона – то есть с 24 нулями.
Но астрономы полагают, что образование новых звезд замедляется.
Звезда рождается… и умирает
В настоящее время научный консенсус состоит в том, что Вселенной около 13,8 миллиардов лет. Первые звезды образовались вскоре после Большого взрыва.
Более того, в прошлом году космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил три звезды в нашей галактике Млечный Путь, возраст которых, как полагают, превышает 13 миллиардов лет.
Звезды — это, по сути, гигантские шары раскаленного газа, и все они начинают жизнь одинаково.
Они формируются в огромных облаках космической пыли и газа, называемых туманностями. Гравитация стягивает скопления газа вместе, и в конечном итоге они нагреваются и превращаются в молодую звезду или протозвезду.
Фото предоставлено: НАСА/ЕКА/CSA/STScI; Обработка: Дж. ДеПаскале/А. Паган/А. Кукемоер (STScI)
Когда ядро звезды нагревается до миллионов градусов, атомы водорода в нем сжимаются и сливаются, образуя гелий в процессе, называемом ядерным синтезом. При этом выделяется свет и тепло, и звезда переходит в стабильную фазу, так называемую «главную последовательность».
По оценкам астрономов, звезды главной последовательности, включая наше Солнце, составляют около 90% всех звезд во Вселенной. Их размеры варьируются от одной десятой до 200 масс Солнца.
В конце концов, у таких звезд заканчивается топливо для горения, и они могут пойти разными путями к смерти.
Менее массивные звезды, такие как наше Солнце, вымирают постепенно в течение миллиардов лет.
Для более крупных «сестер», масса которых как минимум в восемь раз превышает массу Солнца, конец гораздо более драматичен: они взрываются в результате массивного взрыва, называемого сверхновой.
Доминируют старые звезды
В 2013 году международная группа астрономов, изучающая тенденции звездообразования, заявила, что 95% всех когда-либо существовавших звезд уже родились.
«Мы явно живем во Вселенной, где доминируют старые звезды. звезд», — сказал в то время ведущий автор этого исследования Дэвид Собрал в статье на веб-сайте телескопа Subaru.
Согласно хронологии Вселенной, звездообразование, по-видимому, достигло пика около 10 миллиардов лет назад, в период, известный как Космический полдень.
«Галактики превращают газ в звезды, и делают это с постоянно снижающейся скоростью», — говорит профессор Дуглас Скотт, космолог из Университета Британской Колумбии. Канада.
Профессор Скотт является соавтором находящегося сейчас на рассмотрении исследования, в рамках которого были проанализированы данные телескопов Евклид и Гершель Европейского космического агентства.
Ему и команде международных исследователей удалось одновременно изучить более 2,6 миллиона галактик, что стало возможным благодаря миссии Евклида по созданию гигантской трёхмерной карты Вселенной.
Фото предоставлено Esa/Euclid/Euclid Consortium/NASA; Обработка: Ж. К. Куйландр (CEA Париж—Сакле)/Г. Ансельми
Астрономов особенно интересовало тепло, излучаемое звездной пылью. Галактики с более высокой скоростью звездообразования, как правило, имеют более горячую пыль, поскольку содержат более крупные и горячие звезды.
По словам профессора Скотта, команда обнаружила, что температура галактик постепенно снижается в течение нескольких миллиардов лет.
«Мы уже давно прошли пик звездообразования, и в каждом последующем поколении будет все меньше и меньше новых звезд», — говорит он.
Большое похолодание?
Действительно, гибель старых звезд может привести к образованию новых из того же материала – но все не так просто.
Представим, что у нас есть куча строительных материалов и мы используем их для постройки дома. Если мы хотим построить новый, мы, конечно, можем попытаться переработать старый, но не все подойдет.
«Это означает, что мы можем построить только меньший дом. Каждый раз, когда мы его разрушаем, полезного материала становится меньше, пока я вообще не смогу построить новый дом», — объясняет профессор Скотт.
Примерно то же самое происходит и со звездами.
«Каждое поколение звезд имеет все меньше топлива для сжигания, и в конечном итоге его вообще не хватит для образования звезды», — говорит космолог.
«Мы уже знаем, что звезды малой массы во Вселенной встречаются гораздо чаще, чем массивные», — добавляет он.
Фото предоставлено НАСА/SDO
Ученые уже давно предполагают, что Вселенной когда-нибудь придет конец. Они просто не могут быть уверены, как именно и когда.
Одна из самых популярных теорий сейчас — тепловая смерть.
Его еще называют Большим Заморозком. Он предсказывает, что по мере того, как Вселенная продолжает расширяться, энергия будет рассеиваться до тех пор, пока в конечном итоге она не станет слишком холодной для поддержания жизни. Звезды будут удаляться друг от друга, у них кончится топливо и новые больше не будут образовываться.
«Количество доступной энергии во Вселенной конечно», — объясняет профессор Скотт.
Много нулей
Но прежде чем с тоской смотреть на небо, вспомните, что звёздам потребуется астрономическое количество времени, чтобы умереть.
Фото автора, Esa/Webb/Nasa/CSA/J Lee/PHANGS—JWST Team
По оценкам профессора Скотта, новые звезды будут продолжать появляться еще от 10 до 100 триллионов лет – намного дольше после того, как наше Солнце, скорее всего, умрет.
Что касается Большого Замораживания, оно может продлиться еще дольше: ранее в этом году астрономы из Университета Радбауд в Нидерландах подсчитали, что окончательный конец наступит примерно через один квинвигинтиллион лет – это единица с 78 нулями.
. Так что времени более чем достаточно, чтобы оценить звезды каждый раз, когда вам случается увидеть ясное ночное небо.
