Новая работа, анализирующая данные двух мощных космических телескопов, рисует тревожную картину будущего вселенной: хотя она не закончится в ближайшее время, звездообразование уже достигло своего максимума, и космос медленно, но неуклонно движется к более холодным и тихим временам.
Этот вывод был сделан международной группой из 175 исследователей, которые объединили наблюдения, полученные с помощью телескопов Европейского космического агентства «Юклід» и «Гершель». Они изучили тепловое излучение пыли звезд более чем в двух миллионах галактиках, охватывающих миллиарды световых лет, создав самую детальную карту температур вселенной на сегодняшний день.
Хотя это космическое охлаждение кажется несущественным — средние температуры галактик упали всего на 10 кельвинов за последние 10 миллиардов лет — оно имеет глубокие последствия. Это незначительное изменение отражает значительное замедление темпов звездообразования. Галактики с горячими ядрами рождаются из плотных облаков газа и пыли, где сильное гравитационное притяжение запускает процесс рождения новых звезд. По мере того как эти звезды стареют и умирают, они обогащают окружающую среду более тяжелыми элементами и вносят вклад в галактическую «пыль», которая питает будущие поколения звезд.
«Количество пыли в галактиках и их температуры падают миллиардами лет,» объясняет соавтор исследования Дуглас Скотт, космолог из Университета Британской Колумбии (УБЦ). По его словам, это означает, что мы «прошли эпоху максимального звездообразования».
Вселенная «становится холоднее и мертвее»
Исследователи признают, что хотя эта нисходящая тенденция ясна, она не предвещает скорого конца вселенной. Для того чтобы эти процессы развернулись, потребуется триллионы на триллионы лет. Но даже с крайне длинным сроком жизни — оцененным в 33 миллиарда лет или астрономически большой числом (один за которым следует 78 нулей) — вселенная больше не находится в своем пылу и бурно рождающем звезды возрасте.
«Вселенная будет просто остывать и становиться мертвее», — говорит Скотт.
Картирование космоса: вклад Юклідa
Данное исследование строится на данных, опубликованных ранее этого года космическим телескопом Европейского космического агентства «Юклід», начавшим миссию по картированию одной трети ночного неба с беспрецедентной детальностью. Он уже каталогизирует наблюдения более 1,5 миллиарда галактик, стремясь к окончательному изображению, охватывающему миллиарды световых лет вглубь времени.
Исследователи объединили видимые и ближние инфракрасные данные «Юклідa» с более ранними наблюдениями обсерватории «Гершель», которая специализировалась на обнаружении далеких инфракрасных лучей — того вида излучения, который испускается теплом в пыльных облаках. Многоволновой подход позволил им создать более полную картину температур галактик и истории звездообразования, чем когда-либо прежде.
История, движимая пылью
Тенденция к охлаждению обусловлена истощением запасов топлива для новых звезд — газа и пыли, находящегося в галактиках. В то время как некоторые галактики непрерывно пополняют свой запас путем слияний или взаимодействий, другие теряют это вещество со временем. Супермассивные черные дыры в центрах многих галактик также могут нарушать звездообразование, выбрасывая газ и пыль в космос. В конечном итоге эти «затухающие» галактики исчерпывают свое топливо и угасают, оставляя за собой вселенную, где все меньше звезд вспыхивает и мерцает во тьме.
Хотя это космическое будущее может показаться мрачным, это просто естественное развитие огромной, постоянно эволюционирующей системы. Вселенная будет существовать неизмеримо долго — но ее динамичная юная фаза быстрого рождения звезд прошла. Эпоха расширения галактик и бурного зарождения звезд подходит к концу, оставляя за собой космос, постепенно успокаивающийся в холодном спокойствии.
