كيف سينتهي الكون؟

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.

ليس من المؤكد ما إذا كان الكون “سينتهي” على الإطلاق، لكن كل الأدلة تشير إلى أنه سيظل الموطن الكوني للبشرية لفترة طويلة جدًا.

بدأ الكون – بكل ما فيه من مكان وزمان، وكل مادته وطاقته – منذ حوالي 14 مليار سنة التوسع السريع مُسَمًّى الانفجار الكبيرولكن منذ ذلك الحين وهي في حالة تغير مستمر. أولاً، كان مليئًا بغاز منتشر من الجسيمات التي تشكل الذرات الآن: البروتونات, النيوترونات و الإلكترونات. ثم هذا الغاز انهارت إلى النجوم والمجرات.

إن فهمنا لمستقبل الكون يعتمد على الأشياء والعمليات التي نلاحظها اليوم. كعالم فيزياء فلكية، أراقب أجسامًا مثل المجرات البعيدة، مما يتيح لي دراسة كيفية تغير النجوم والمجرات بمرور الوقت. ومن خلال القيام بذلك، أقوم بتطوير نظريات تتنبأ بكيفية تغير الكون في المستقبل.

التنبؤ بالمستقبل من خلال دراسة الماضي؟

إن التنبؤ بمستقبل الكون من خلال توسيع ما نراه اليوم هو استقراء. إنه أمر محفوف بالمخاطر، لأنه قد يحدث شيء غير متوقع.

الاستيفاء – يعد ربط النقاط داخل مجموعة البيانات أكثر أمانًا. تخيل أن لديك صورة لنفسك عندما كان عمرك 5 سنوات، ثم صورة أخرى عندما كان عمرك 7 سنوات. من المحتمل أن يخمن شخص ما كيف كنت تبدو عندما كان عمرك 6 سنوات. هذا هو الاستيفاء.

ربما يمكنهم استنتاج الشكل الذي ستبدو عليه عندما يكون عمرك 8 أو 9 سنوات من الصورتين، لكن لا يمكن لأحد أن يتنبأ بدقة بالمستقبل البعيد. ربما تحصل على نظارات في غضون سنوات قليلة أو تصبح طويل القامة فجأة.

يمكن للعلماء التنبؤ بالشكل الذي سيبدو عليه الكون بعد بضعة مليارات من السنين في المستقبل من خلال استقراء كيفية تغير النجوم والمجرات بمرور الوقت، ولكن في النهاية قد تصبح الأمور غريبة. قد يتغير الكون والأشياء الموجودة بداخله مرة أخرى، كما حدث في الماضي.

كيف ستتغير النجوم في المستقبل؟

أخبار جيدة: الشمس، نجمنا الأصفر متوسط ​​الحجم، سيستمر في السطوع لمليارات السنين. إنه في منتصف الطريق تقريبًا عمر 10 مليار سنة. عمر النجم يعتمد على حجمه. تعيش النجوم الزرقاء الكبيرة والساخنة حياة أقصر، بينما تعيش النجوم الصغيرة والباردة والحمراء العيش لفترة أطول بكثير.

واليوم، لا تزال بعض المجرات تنتج نجومًا جديدة، لكن بعضها الآخر استنزف الغاز الذي يشكل النجوم. عندما تتوقف المجرة عن تكوين النجوم، تتشكل النجوم الزرقاء بسرعة اذهب إلى “المستعر الأعظم” واختفي، تنفجر بعد بضعة ملايين من السنين فقط. وبعد ذلك بمليارات السنين، تقذف النجوم الصفراء، مثل الشمس، طبقاتها الخارجية في سديم، ولم يتبق سوى النجوم الحمراء المتطايرة. وفي نهاية المطاف، ستتوقف جميع المجرات في جميع أنحاء الكون عن إنتاج نجوم جديدة، وسيتحول ضوء النجوم الذي يملأ الكون إلى اللون الأحمر ويصبح باهتًا تدريجيًا.

وفي غضون تريليونات السنين – أي أطول بمئات المرات من العمر الحالي للكون – سوف تتلاشى هذه النجوم الحمراء أيضًا في الظلام. ولكن حتى ذلك الحين، سيكون هناك الكثير من النجوم التي توفر الضوء والدفء.

كيف ستتغير المجرات في المستقبل؟

فكر في بناء قلعة رملية على الشاطئ. كل دلو من الرمال يجعل القلعة أكبر وأكبر. تنمو المجرات بمرور الوقت بطريقة مماثلة التهام المجرات الأصغر. سوف تستمر عمليات الاندماج المجرية هذه في المستقبل.

في عناقيد المجرات، تسقط مئات المجرات نحو الداخل باتجاه مركزها المشترك، مما يؤدي غالبًا إلى تصادمات فوضوية. في هذه الاندماجات المجرات الحلزونية، وهي أقراص منظمة، تتحد بطرق فوضوية لتشكل سحبًا من النجوم على شكل فقاعة غير منتظمة. فكر في مدى سهولة تحويل قلعة رملية جيدة البناء إلى فوضى كبيرة عن طريق ركلها.

لهذا السبب، سيحتوي الكون بمرور الوقت على عدد أقل من المجرات الحلزونية والمزيد من المجرات الإهليلجية لأن المجرات الحلزونية تتحد في مجرات إهليلجية.

ال مجرة درب التبانة والمجاورة مجرة المرأة المسلسلة قد تتحد بهذه الطريقة خلال بضعة مليارات من السنين. لا تقلق: النجوم في كل مجرة ​​ستفعل ذلك الأزيز الماضي بعضها البعض سالمين تماماوسيحصل مراقبو النجوم في المستقبل على منظر رائع لاندماج المجرتين.

كيف سيتغير الكون نفسه في المستقبل؟

بدأ الانفجار الكبير توسعًا من المحتمل أن يستمر في المستقبل. إن جاذبية جميع الأشياء الموجودة في الكون – النجوم والمجرات والغازات والمادة المظلمة – تنسحب إلى الداخل وتبطئ التوسع، وتشير بعض النظريات إلى أن توسع الكون سوف يبحر على طول أو يتباطأ حتى يتوقف.

ومع ذلك، تشير بعض الأدلة إلى أن قوة غير معروفة بدأت تؤثر قوة تنافر، مما يؤدي إلى تسارع التوسع. يسمي العلماء هذه القوة الخارجية الطاقة المظلمة، ولكن لا يُعرف عنها سوى القليل جدًا. مثل الزبيب في كعكة الخبز، المجرات سوف تفعل ذلك التكبير بعيدا عن بعضها البعض بشكل أسرع وأسرع. إذا استمر هذا في المستقبل، فقد تكون المجرات الأخرى بعيدة جدًا عن بعضها البعض بحيث لا يمكن مراقبتها من درب التبانة.

لتلخيص أفضل التنبؤ الحالي للمستقبل: سوف يتوقف تكوين النجوم، وبالتالي ستكون المجرات مليئة بالنجوم القديمة والحمراء والخافتة التي تبرد تدريجياً إلى الظلام. سوف تندمج كل مجموعة أو مجموعة من المجرات لتشكل مجرة ​​إهليلجية واحدة ضخمة. إن التوسع المتسارع للكون سيجعل من المستحيل مراقبة المجرات الأخرى خارج المجموعة المحلية.

وينتهي هذا السيناريو في نهاية المطاف إلى الأبدية المظلمة، التي تدوم تريليونات السنين. وقد تظهر بيانات جديدة للنور تغير هذه القصة، وقد تكون المرحلة التالية في تاريخ الكون شيئًا مختلفًا تمامًا وجميلة بشكل غير متوقع. اعتمادًا على الطريقة التي تنظر بها إلى الأمر، قد لا يكون للكون “نهاية” بعد كل شيء. حتى لو كان ما هو موجود مختلفًا تمامًا عما هو عليه الكون الآن، فمن الصعب تصور مستقبل بعيد حيث يختفي الكون تمامًا.

كيف يجعلك هذا السيناريو تشعر؟ أحيانًا ما يجعلني أشعر بالحزن، وهو نوع من الحزن، ولكن بعد ذلك أتذكر أننا نعيش في وقت مثير للغاية في قصة الكون: في البداية، في عصر مليء بالنجوم والمجرات المثيرة التي يجب مراقبتها! يمكن للكون أن يدعم المجتمع البشري والفضول لمليارات السنين في المستقبل، لذلك هناك الكثير من الوقت لمواصلة الاستكشاف والبحث عن الإجابات.