Космологічна модель всесвіту

Сформована таким чином Всесвіт існує вже майже 15 млрд. років. Але що чекає її в майбутньому? Моделі її еволюції приводять до висновку, що доля Всесвіту залежить тільки від середньої щільності заповнює її речовини (див. Рис. 13.4). При малої щільності Метагалактика буде необмежено розширюватися, а при великій розширення зміниться стисненням через дії сил гравітації. Існує критичне значення щільності речовини ρкріт, що відділяє один випадок від іншого.

Отже, при щільності речовини нижче критичної, розширення Всесвіту триватиме вічно. Цей варіант називається «відкрита Всесвіт». Схожий сценарій розвитку чекає і плоску Всесвіт, коли щільність дорівнює критичною. Через багато мільярдів років прогорить все речовина в зірках, і галактики поринуть у темряву. Залишаться тільки планети, білі й коричневі карлики, а зіткнення між ними будуть вкрай рідкісні. Якщо вірна теорія великого об’єднання взаємодій, через 1040 років розпадуться складові колишні зірки протони і нейтрони. Через приблизно 10100 років випаруються гігантські чорні діри. У нашому світі залишаться лише електрони, нейтрино і фотони, віддалені один від одного на величезні відстані. У відомому сенсі це буде кінець часу.

Якщо ж щільність Всесвіту виявиться більше критичної, то наш світ замкнутий, а розширення рано чи пізно зміниться катастрофічним стисненням. Всесвіт закінчить своє життя в гравітаційному колапсі.
Визначити зі спостережень дійсну густину матерії дуже складно. Для речовини, що входить в галактики, усереднена щільність становить близько 3 · 10-31 г / см3, тобто багато менше критичної. Облік прихованої маси дозволяє збільшити цю оцінку на 1-2 порядки. Таким чином, поки що не вдалося встановити, чи є наш Всесвіт відкритою або закритою.

Наприкінці ХХ в. за спостереженнями наднових зірок на великих відстанях виявлено прискорення розширення Всесвіту. Судячи з усього, є якась невідома нам сила, яка буквально розносила Всесвіт у різні боки, – якась, по суті, антигравітація, причому настільки сильна, що вона перевершує силу тяжіння, і під її впливом галактики розлітаються з неухильно зростаючою швидкістю .

Посилання на основну публікацію