Με την πάροδο δισεκατομμυρίων ετών, σχηματίζονται λιγότερα άστρα, οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους και το σύμπαν γίνεται ολοένα και πιο σκοτεινό
● Αφότου έφτασε στην κορύφωση της δημιουργίας άστρων πριν από περίπου 11 δισεκατομμύρια χρόνια, ο ρυθμός αστρογένεσης έκτοτε φθίνει, ενώ οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους μέσα στο διαστελλόμενο σύμπαν.
● Στην κοσμική μας γειτονιά, αυτή η τάση συνεχίζεται, παρόλο που είμαστε βαρυτικά συνδεδεμένοι με πολλούς άλλους γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του γαλαξία της Ανδρομέδας: του μοναδικού μέλους της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών που διαθέτει μεγαλύτερη μάζα από τον δικό μας Γαλαξία.
● Στο τέλος, το σύμπαν θα σκοτεινιάσει, σε πλήρη αντίθεση με το λουσμένο στο φως σύμπαν που παρατηρούμε σήμερα. Όμως, για εκατοντάδες δισεκατομμύρια χρόνια ακόμα, οι φωτεινές πηγές θα επιμένουν. Υπάρχει πολύς χρόνος ακόμη, μέχρι να πέσει οριστικά το σκοτάδι.
Όταν πρόκειται για το σύμπαν και τα πάντα μέσα σε αυτό, μόνο ένα πράγμα είναι απολύτως βέβαιο: καθετί που ζει τώρα, κάποια μέρα θα πεθάνει. Αυτό δεν αφορά μόνο τα έμβια όντα, αλλά και όλες τις πηγές που χρησιμοποιούν κάποιου είδους καύσιμο και εκπέμπουν ενέργεια: τελικά, όπως επιτάσσουν οι νόμοι της θερμοδυναμικής, όλη αυτή η δραστηριότητα παραγωγής ενέργειας θα σταματήσει. Τα άστρα θα σκοτεινιάσουν, τα αστρικά υπολείμματα θα ξεθωριάσουν, ακόμη και οι μαύρες τρύπες θα εξατμιστούν. Στο μακρινό μέλλον, το σύμπαν μας θα γίνει κάτι το σχεδόν αγνώριστο για εμάς σήμερα, καθώς ο φωτεινός, γεμάτος άστρα και γαλαξίες κόσμος μας θα μετατραπεί σε ένα αραιό, σκοτεινό τοπίο από το οποίο ελάχιστα, πολύτιμα σήματα θα μπορούσαν ποτέ να ανιχνευθούν.
Όταν παρατηρούμε τους γαλαξίες σε τεράστιες κοσμικές αποστάσεις, τους παρατηρούμε επίσης και μέσα στον κοσμικό χρόνο. Κι αυτό είναι λογικό: το σύμπαν υπάρχει εδώ και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, από την αρχή της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, οι γαλαξίες υπάρχουν για σχεδόν όλο αυτό το διάστημα, και όταν κοιτάμε μακρινούς γαλαξίες, τους βλέπουμε όπως ήταν όταν εκπέμφθηκε για πρώτη φορά το φως που φτάνει τώρα σε εμάς. Επομένως, όταν μετράμε αυτούς τους γαλαξίες, και ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιούμε τις μετρήσεις μας για να συμπεράνουμε τους ρυθμούς σχηματισμού των άστρων τους, παίρνουμε μια γεύση από τους ρυθμούς σχηματισμού αστεριών την στιγμή που εκπέμφθηκε εκείνο το φως.
Υπολογίζοντας τον μέσο όρο μεγάλου αριθμού γαλαξιακών ρυθμών σχηματισμού άστρων, μπορούμε να βρούμε έναν μέσο όρο για τον ρυθμό σχηματισμού άστρων σ’ αυτή τη συγκεκριμένη εποχή της κοσμικής ιστορίας. Αν και εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλες αβεβαιότητες στις πρώτες κοσμικές εποχές – ας πούμε, μέσα στα πρώτα 0,5 με 1,0 δισεκατομμύρια χρόνια της κοσμικής ιστορίας – ο συνολικός ρυθμός σχηματισμού άστρων σε μεταγενέστερες εποχές είναι γνωστός και επίσης πολύ πιο σημαντικός για την συνολική ιστορία του κοσμικού σχηματισμού άστρων. Ενώ συναντάμε πολλές εκπλήξεις στο πολύ πρώιμο σύμπαν όσον αφορά τους τύπους, την φωτεινότητα και την αφθονία των αντικειμένων που βλέπουμε στα πρώτα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας μας, η αλήθεια είναι ότι το 99% όλων των άστρων που υπάρχουν τώρα σχηματίστηκαν αφού είχαν ήδη περάσει τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια.
Πιο συγκεκριμένα, διαπιστώνουμε ότι οι ρυθμοί αστρογένεσης: αυξάνονταν συνεχώς κατά τα πρώτα 2-3 δισεκατομμύρια χρόνια από την αρχή της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, έφτασαν σε ένα μέγιστο περίπου 3-4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά την έναρξη της Μεγάλης Έκρηξης, παρέμειναν σε πολύ υψηλό ρυθμό μέχρι το σύμπαν να γίνει περίπου 6-7 δισεκατομμυρίων ετών, και στη συνέχεια άρχισαν να πέφτουν, αργά στην αρχή, και μετά πιο γρήγορα.
Φτάνοντας στο σύμπαν μας σήμερα, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τα πρώτα στάδια της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, διαπιστώνουμε ότι ο σχηματισμός των άστρων αποτελεί πλέον ένα ισχνό ίχνος από αυτό που ήταν στο απόγειό του. Στην πραγματικότητα, ο σημερινός ρυθμός σχηματισμού άστρων, σύμφωνα με τις περισσότερες σύγχρονες εκτιμήσεις, αγγίζει περίπου μόλις το 3% αυτού που ήταν πριν από περίπου 10-11 δισεκατομμύρια χρόνια.
Αν προεκτείνουμε αυτή την τάση στο μέλλον, αυτό που μας λέει είναι ότι η συντριπτική πλειονότητα των άστρων που θα σχηματιστούν στο σύμπαν, έχει ήδη σχηματιστεί. Μας δείχνει ότι – από μια κοσμική οπτική – ο ρυθμός αστρογένεσης που μειώνεται αδιάκοπα με την πάροδο του χρόνου, αναμένεται να συνεχίσει να πέφτει και ότι, σε σύγκριση με όλα τα άστρα που υπάρχουν σήμερα, το πολύ ένα 10% επιπλέον θα σχηματιστεί στο μέλλον. Επομένως, συνολικά, θα περίμενε κανείς απλώς ότι τα πιο βραχύβια, μπλε και ογκώδη άστρα θα πεθάνουν, αφήνοντας πίσω ένα σύμπαν που θα μοιάζει περισσότερο με το εσωτερικό ενός παλιού σφαιρωτού σμήνους: γεμάτο με άστρα χαμηλής μάζας αλλά μεγάλης διάρκειας ζωής που θα συνεχίσουν να λάμπουν, ενώ τα πιο φωτεινά και ογκώδη «αδέρφια» τους θα σβήνουν ένα προς ένα.
Οι λόγοι για τους οποίους αναμένουμε κάτι τέτοιο είναι αρκετοί και αλληλοσυνδέονται:
Πρώτον, στο σύμπαν μας κυριαρχεί η σκοτεινή ενέργεια που το αναγκάζει να διαστέλλεται και αυτό δεν πρόκειται να αλλάξει. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι αν κάποιοι γαλαξίες δεν κρατιούνται ήδη «δεμένοι» μεταξύ τους βαρυτικά, δεν πρόκειται να πλησιάσουν ποτέ στο μέλλον. Αντιθέτως, θα απομακρύνονται για πάντα. Σίγουρα, το ηλιακό μας σύστημα θα παραμείνει συνδεδεμένο, όπως και ο Γαλαξίας μας και η Τοπική Ομάδα. Όμως, πέρα από αυτό, άλλες ομάδες και σμήνη γαλαξιών- όπως η ομάδα M81, η ομάδα του Λέοντα, το Σμήνος της Παρθένου, το Σμήνος της Κόμης κ.λπ.- δεν έλκονται βαρυτικά με εμάς, δεν θα συγχωνευτούν ποτέ μαζί μας, και όσο περνάει ο χρόνος θα απομακρύνονται επιταχυνόμενα τόσο από εμάς όσο και μεταξύ τους.
Δεύτερον, η σκοτεινή ενέργεια αραιώνει επίσης το διαγαλαξιακό μέσο, πράγμα που σημαίνει ότι οι ήδη δεσμευμένες δομές θα συσσωρεύουν όλο και λιγότερο υλικό πάνω τους με την πάροδο του χρόνου, προκαλώντας τη σταδιακή μείωση και παύση της εισροής νέου υλικού που σχηματίζει άστρα (π.χ. αέριο, σκόνη και μοριακά νέφη).
Και τρίτον, καθώς τα άστρα συνεχίζουν να γεννιούνται, να ζουν και να πεθαίνουν, οι συνδυασμένες επιδράσεις των αστρικών ανέμων και της ακτινοβολίας θα απομακρύνουν από τους ήδη υπάρχοντες γαλαξίες υλικό που ενδεχομένως θα μπορούσε να προκαλέσει σχηματισμό άστρων στο μέλλον. Όσο περισσότερα άστρα σχηματίζει ένας γαλαξίας, τόσο ισχυρότερες γίνονται οι δυνάμεις αποβολής της ύλης του, αφήνοντας όλο και λιγότερο διαθέσιμο υλικό για μελλοντικά επεισόδια δημιουργίας άστρων.
Αν εξετάσουμε την γενική κοσμική εικόνα του μέλλοντος της αστρογένεσης, θα δούμε ότι, κατά μέσο όρο, τα μεγαλύτερα σε μάζα προϋπάρχοντα άστρα πεθαίνουν σχετικά γρήγορα και απομένουν τα λιγότερο ογκώδη και περισσότερο μακρόβια.
Ωστόσο, αυτό συμβαίνει κατά μέσο όρο σε μεγάλη κλίμακα, και δεν αντικατοπτρίζει απαραίτητα σωστά αυτό που πρόκειται να δούμε. Ο λόγος είναι απλός: το τι βλέπουμε επηρεάζεται απίστευτα από το πόσο κοντά μας βρίσκεται κάτι, και από το πόσο φωτεινό είναι από μόνο του. Για παράδειγμα, αν αναλογιστείτε τα άστρα στον δικό μας νυχτερινό ουρανό που είναι ορατά με γυμνό μάτι, θα διαπιστώνατε ότι: κάθε ένα από αυτά είναι ένα άστρο που βρίσκεται μέσα στον Γαλαξία μας, σχεδόν όλα αυτά είτε βρίσκονται εξαιρετικά κοντά μας είτε είναι εξαιρετικά φωτεινά από τη φύση τους, το πιο μακρινό βρίσκεται ακόμα λιγότερο από 20.000 έτη φωτός μακριά, και ακόμη και το συνολικό φως από την ποσότητα των άστρων ενός ολόκληρου γαλαξία σημαίνει ότι μόνο τέσσερις εξωτερικοί γαλαξίες μπορούν να παρατηρηθούν, το πολύ, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεστε στη Γη.
Ομοίως, αν προεκτείνετε τα δεδομένα στο μακρινό μέλλον, αυτό που μπορούμε να δούμε και να παρατηρήσουμε θα συνεχίσει να κυριαρχείται από τα πιο φωτεινά και πιο κοντινά αντικείμενα, και η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι πραγματικά ικανή να μας τα στερήσει. Η συντριπτική πλειοψηφία της ύλης που υπάρχει σήμερα στην Τοπική Ομάδα θα συνεχίσει να παραμένει εντός της Τοπικής Ομάδας για όσο μπορούμε να κάνουμε προέκταση στο μέλλον. Σε αντίθεση με τον γαλαξία Μεσιέ 82 του οποίου οι ακραίοι γαλαξιακοί άνεμοι οδηγούν μεγάλες ποσότητες μάζας έξω από τον γαλαξία, η Τοπική μας Ομάδα έχει αρκετά μεγάλη μάζα ώστε το υλικό που περιέχει, ακόμα κι αν εκτοξευθεί ή αποβληθεί από έναν μεμονωμένο γαλαξία (όπως ο Γαλαξίας μας), είναι απίθανο να ξεφύγει από τη βαρύτητα της Τοπικής μας Ομάδας.
Αντίθετα με τη γενική εικόνα του διαστελλόμενου σύμπαντος, αυτό που βλέπουμε στον νυχτερινό ουρανό περιορίζεται από την εγγύτητα και τη φωτεινότητα. Όλα τα ορατά άστρα ανήκουν στον Γαλαξία μας, ενώ η Τοπική Ομάδα γαλαξιών (στην οποία ανήκουμε) είναι βαρυτικά δεσμευμένη και δεν θα επηρεαστεί από τη σκοτεινή ενέργεια.
Αυτή τη στιγμή, ο Γαλαξίας μας και ο γαλαξίας της Ανδρομέδας σχηματίζουν άστρα με αργό και σταθερό ρυθμό. Αντίθετα, μικρότεροι γαλαξίες όπως το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου παρουσιάζουν «εκρήξεις» γέννησης άστρων, λόγω της βαρυτικής αλληλεπίδρασης με τον Γαλαξία μας. Σε 4-5 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Γαλαξίας μας και ο γαλαξίας της Ανδρομέδας θα πραγματοποιήσουν ένα κοντινό πέρασμα. Αυτή η αλληλεπίδραση θα προκαλέσει μια τεράστια έκρηξη γέννησης νέων άστρων. Σε 8-20 δισεκατομμύρια χρόνια, οι δύο γαλαξίες θα συγχωνευτούν οριστικά, δημιουργώντας έναν νέο γαλαξία, τον «Milkomeda».
Μετά τη συγχώνευση, ο ρυθμός γέννησης νέων άστρων θα μειωθεί δραματικά. Σε 1 τρισεκατομμύριο χρόνια, ο ρυθμός θα είναι σχεδόν μηδενικός και οι άλλοι γαλαξίες θα έχουν απομακρυνθεί τόσο πολύ λόγω της σκοτεινής ενέργειας που δεν θα είναι πλέον ορατοί. Σε 100 τρισεκατομμύρια χρόνια, οι τελευταίοι ερυθροί νάνοι θα σβήσουν. Σε 1 τετράκις εκατομμύριο χρόνια, τα αστρικά πτώματα θα έχουν πλέον ψυχθεί εντελώς, οδηγώντας σε ένα σύμπαν που εντέλει θα είναι σκοτεινό σχεδόν παντού.
Οι νόμοι της φυσικής υπαγορεύουν ότι κάποτε όλα τα καύσιμα του σύμπαντος θα εξαντληθούν. Τα άστρα θα σβήσουν, τα νεκρά αστρικά υπολείμματα θα κρυώσουν και θα ξεθωριάσουν, και τελικά ακόμα και οι μαύρες τρύπες θα εξατμιστούν. Αν και το απόλυτο, βαθύ σκοτάδι του σύμπαντος είναι αναπόφευκτο, βρισκόμαστε ακόμα πολύ μακριά από αυτό το στάδιο. Το σύμπαν διαθέτει αρκετούς μηχανισμούς και υλικά ώστε να διατηρήσει την ύπαρξη φωτεινών πηγών για τρισεκατομμύρια χρόνια ακόμα.
διαβάστε περισσότερες λεπτομέρεις: How dark will the Universe become?- https://bigthink.com/starts-with-a-bang/how-dark-will-universe-become
Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΥΜΠΑΝ
physicsgg 
Σχολιάστε