Bagaimanakah alam semesta akan berakhir?

Adakah Alam Semesta akan berakhir dengan Pembekuan Besar, Rip Besar - atau sesuatu yang lebih asing lagi? Lihat masa depan yang jauh dengan ahli astronomi dari Balai Cerap Diraja Greenwich.

Semua perkara yang baik mesti berakhir. Dalam kehidupan, kita berfikir tentang perkara-perkara seperti tamatnya percutian atau mengucapkan selamat tinggal kepada rakan-rakan di sekolah, tetapi peristiwa ini adalah kecil pada skala masa Alam Semesta. Ahli astronomi dari Balai Cerap Diraja Greenwich mempertimbangkan apa yang akan berlaku dalam berbilion-bilion dan trilion tahun, dan bagaimana rupa kesudahannya... Mari ketahui!

Artikel ini diadaptasi daripada Space Oddities: An Astronomy Miscellany, sebuah buku baharu daripada Balai Cerap Diraja Greenwich. Biarkan ahli astronomi membimbing anda melalui misteri alam semesta yang mengagumkan. Buku ini dipenuhi dengan penemuan yang menakjubkan, teori yang menarik, dan fakta yang sukar dipercayai.

Akhir Bumi

Matahari kita adalah bola gas gergasi, dan merupakan sumber haba dan cahaya kita. Itulah sebabnya Bumi boleh didiami oleh manusia tetapi ia juga akan menjadi punca nasib malang planet ini.

Matahari membebaskan tenaga yang dicipta oleh tindak balas pelakuran nuklear dalam terasnya, di mana hidrogen ditukar kepada helium. Matahari kini berada di tengah-tengah bekalan hidrogennya. Akhirnya, bagaimanapun, hidrogen akan habis dan pada ketika itu, teras Matahari akan mula runtuh ke dalam. Lapisan luarnya kemudiannya akan mengembang, membentuk bintang gergasi merah.

Tidak diketahui berapa banyak Matahari akan mengembang, tetapi anggaran semasa mencadangkan ia akan menelan Mercury, Zuhrah, dan mungkin juga Bumi. "Mungkin" bagus, bukan? salah! Walaupun ia tidak sampai ke Bumi, haba melampau dari Matahari gergasi ketika itu sudah cukup untuk menguapkan lautan planet kita, menaikkan suhu permukaan ratusan darjah, dan menamatkan semua kehidupan seperti yang kita ketahui.

Masa sehingga akhir Bumi: kira-kira 5 bilion tahun.

Penghujung Sistem Suria

Ini hanyalah permulaan akhir hayat Matahari. Selepas peringkat gergasi merah, lapisan luar bintang akan terus mengembang ke angkasa, ke tahap di mana mereka akan mencipta nebula planet (tiada kaitan dengan planet!). Lapisan luar akan meninggalkan kerdil putih, teras bintang lama.

Melalui proses ini, Matahari akan kehilangan kira-kira separuh jisimnya, menyebabkan planet-planet gergasi gas (Jupiter, Zuhal, Uranus, dan Neptun) bergerak keluar ke orbit yang lebih luas. Mereka menjadi kurang stabil apabila mereka bergerak lebih jauh daripada daya graviti yang menahannya, menjadikannya lebih mudah untuk bintang lain menangkapnya.

Walaupun alam semesta adalah sangat besar, dalam jangka masa yang panjang, interaksi graviti dengan sistem bintang berlalu yang lain boleh menyebabkan turun naik dan berpotensi menolak planet keluar sepenuhnya dari sistem mereka. Planet-planet 'sesat' ini boleh mengembara selama berabad-abad tanpa diganggu, tetapi ia boleh ditangkap oleh sistem bintang lain, memasuki orbit mengelilingi bintang baharu. Bilangan pembolehubah yang terlibat menjadikan perubahan jenis ini sukar untuk diramal walaupun pada tahap awal, tetapi pertemuan bintang akhirnya boleh meninggalkan saki-baki kerdil putih Matahari.

Masa sehingga akhir Sistem Suria: Kira-kira 8 bilion tahun.

Penghujung Galaksi

Kita tahu bahawa dalam beberapa bilion tahun, Bima Sakti akhirnya akan bergabung dengan galaksi lingkaran besar terdekat kita, Andromeda, tetapi itu mungkin bukan satu-satunya penggabungan Bima Sakti kita.

Disebabkan oleh graviti, kebanyakan galaksi bergerak dalam kumpulan. Bima Sakti adalah sebahagian daripada Kumpulan Tempatan, yang terdiri daripada kira-kira 40 galaksi yang mengembara melalui Alam Semesta. Berkemungkinan dalam berpuluh-puluh bilion tahun, semua galaksi ini akan bergabung untuk membentuk satu galaksi elips yang besar, tidak meninggalkan bukti masa lalu mereka yang berasingan.

Masa sehingga akhir Bima Sakti: kira-kira 100 bilion tahun.

Pengakhiran Kosmologi

Alam Semesta itu sendiri berkembang. Kami memerhatikan bahawa galaksi semakin menjauh dan semakin jauh ia, semakin pantas ia bergerak. Pada jarak yang sangat jauh, galaksi boleh bergerak jauh lebih cepat daripada kelajuan cahaya.

Jika ini berterusan, Alam Semesta akan mengembang dengan begitu pantas sehingga cahaya dari galaksi yang jauh tidak lagi dapat sampai kepada kita dan kita tidak lagi dapat memerhati Alam Semesta. Akhirnya, yang tinggal hanyalah lubang hitam, bintang neutron, dan beberapa kerdil hitam.

Jirim secara amnya stabil, tetapi dalam tempoh yang sangat lama dipercayai bahawa zarah atom asas - blok binaan jirim yang paling asas - boleh pecah, hanya meninggalkan lubang hitam.

Lubang hitam adalah besar, jadi ia akan bertahan lama. Walaupun tidak pasti, ahli fizik teori British Stephen Hawking (1942–2018) meramalkan bahawa lubang hitam pun perlahan-lahan akan mengeluarkan radiasi, kehilangan jisim sehingga akhirnya 'mengejat', menandakan permulaan kiamat.

Masa sehingga akhir alam semesta kosmologi: kira-kira 150 bilion hingga 10,0 ...
tahun.

Akhir Alam Semesta?

Dengan lubang hitam terakhir hilang, kita mungkin berada di penghujung garis masa Alam Semesta. Ia tidak diketahui bagaimana rupa Alam Semesta, jadi penghujungnya boleh nyata dalam pelbagai cara.

Jika Alam Semesta terus mengembang, tenaga akan tersebar begitu banyak sehingga akhirnya semua kawasan di dalamnya akan kekal pada suhu yang sama. Ini dipanggil Pembekuan Besar, apabila interaksi antara zarah akan berhenti dan Alam Semesta akan kekal beku selama-lamanya.

Tetapi jika anda tidak menyukai idea Alam Semesta yang sejuk, gelap, tandus, jangan risau! Masih banyak lagi kemungkinan yang tidak dijangka tentang bagaimana Alam Semesta akan berakhir.

Seperti yang kita ketahui, Alam Semesta sedang mempercepatkan pengembangannya. Jika ia terus mengembang pada kadar yang semakin meningkat ini, ia mungkin mengembang dengan begitu cepat sehingga graviti tidak lagi dapat menyatukan apa-apa. Letupan Besar akan berlaku dan segala-galanya daripada galaksi hingga atom akan terkoyak. Yang tinggal hanyalah zarah individu yang bergerak melalui ruang yang kelihatan kosong dan abadi.

Mungkin masih ada harapan, bagaimanapun, kerana sesetengah saintis mengatakan Alam Semesta tidak akan berkembang selama-lamanya. Teori Big Bang mencadangkan bahawa pada masa hadapan, jumlah jirim di Alam Semesta akan menjadi sangat besar sehingga graviti akan menyebabkan pengembangan menjadi perlahan dan berhenti. Ia kemudian akan berbalik, menyebabkan Alam Semesta runtuh sehingga ia bergabung menjadi satu titik kecil yang dipanggil singulariti sebelum berkembang semula, mencetuskan Big Bang dan membawa kepada kelahiran Alam Semesta baharu. Proses ini boleh berlaku berulang kali, dengan Alam Semesta dan alam semesta masa hadapan kita terperangkap dalam kitaran penguncupan dan pengembangan yang tidak berkesudahan.

Masa hingga akhir Alam Semesta: kira-kira 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000
. 00,000, 000,
...
tahun... mungkin.