Вселенная расширится до окончательных размеров и все закончится «Большим замерзанием»

Исследователи обнаружили, что гипотетическая форма темной энергии может привести к мрачному финалу для Вселенной — Большому замерзанию. Идея исходит из теории, известной как «голографическая темная энергия», которая пытается объяснить тайны квантовой гравитации. Эта теория утверждает, что сила гравитации на самом деле является голограммой некой низкоразмерной реальности. Другими словами, наша Вселенная на самом деле двухмерна, но квантовые силы создают иллюзию гравитации и трехмерного пространства.

Теория Большого замерзания является космологической гипотезой, которая предполагает, что Вселенная будет продолжать расширяться бесконечно, в конечном итоге достигнув состояния, в котором будет слишком холодно для поддержания любой формы жизни.

По мере того, как галактики удаляются друг от друга, плотность энергии Вселенной уменьшается, что приводит к постепенному охлаждению. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока Вселенная не достигнет температуры, близкой к абсолютному нулю, где тепловая энергия минимальна, а молекулярное движение почти прекращается.

Недавние исследования выявили сложное взаимодействие темной материи и темной энергии в определении судьбы Вселенной. Выяснилось, что темная энергия, которая движет ускоренным расширением вселенной, постепенно поглощает темную материю. Эта динамика может повлиять на судьбу Вселенной, потенциально поддерживая сценарий Большого замерзания. 

Темная энергия — это гипотетическая форма энергии, которая заполняет все пространство Вселенной и вызывает ее ускоренное расширение. Она составляет примерно 70% от общей энергии Вселенной, но ее природа пока неизвестна. Ученые предполагают, что темная энергия действует как «антигравитация», противодействуя силе притяжения.

По мере расширения Вселенной плотность как обычной, так и темной материи падает, в то время как темной энергии становится все больше и больше. Чтобы изучить окончательную долгосрочную судьбу Вселенной, исследователи проигнорировали материю и сосредоточились исключительно на эволюции голографической темной энергии. И тут появилась еще одна теория. 

Авторы работы, опубликованной в базе препринтов arXiv, обнаружили, что, голографическая темная энергия будет продолжать расширять Вселенную, но со временем ее влияние будет медленно иссякать и замедлять ускорение. Скорость расширения Вселенной будет неуклонно снижаться, пока космос не достигнет почти статического значения, по сути, заблокировав его на конечном размере. Такой вариант развития событий называют «долгой заморозкой» в противовес Большому замерзанию.

Впрочем, в обоих сценариях звездообразование в конечном итоге остановится. Текущие звезды исчерпают свое ядерное топливо и умрут, а без образования новых звезд вселенная будет становиться все более темной. Прекращение образования звезд станет критическим аспектом Большого замерзания, поскольку это будет означать конец производства энергии посредством ядерного синтеза, что приведет к холодной и темной вселенной.

Даже в своих самых экзотических теориях космологи не могут придумать позитивный конец для Вселенной. К счастью для нас, Звездная Эра не закончится еще примерно 100 триллионов лет.