宇宙は暗黒エネルギーによって急速に膨張し続けており、この現象は 1990 年代後半から観察されています。最近の研究は、宇宙のさまざまな長期運命を示す宇宙論モデルを統合しています。シナリオは主に物質の密度、暗黒エネルギーの強さ、宇宙構造の進化に依存します。
専門家は、すべての予測が数兆年を超える期間を示していることを強調しています。現在の知識により、今後数十億年を比較的確実に予測することができますが、より遠いスケールでは不確実性が増大します。
スターのライフサイクルが最初の段階を定義する
太陽は主系列の途中にあり、赤色巨星になるまで約50億年残っています。より重い星はすでに周期を完了していますが、赤色矮星は最大 100 兆年存続することがあります。
いくつかの銀河では星の形成が徐々に減少します。天の川銀河のような領域にはまだ十分な星間ガスがありますが、宇宙の総供給量は時間の経過とともに枯渇します。
今後 1,000 億年の間に、ほとんどの銀河は新しい星の生成を停止します。観測可能な空は、既存の星が周期を完了するにつれて徐々に暗くなります。
銀河の合体が宇宙構造を変える
天の川銀河とアンドロメダ銀河は約45億年後に衝突すると予想されている。このプロセスにより、天文学者によってミルコメダと名付けられた巨大な楕円銀河が形成されます。
他の地元グループも同じパターンに従います。何百もの小さな銀河が、おとめ座やかみのような銀河団内の大きな構造に吸収されます。
- 各銀河団は単一の巨大な楕円銀河に焦点を合わせる傾向があります。
- らせん構造は数千億年規模でほぼ完全に消滅する
- 恒星間の距離は大きいままであり、個々の衝突は防止されている
このプロセスは現在すでに発生しており、局所的なスケールでは優勢な重力によって加速されます。
暗黒エネルギーが最終的な拡張を決定する
1998 年に Ia 型超新星が観測され、宇宙膨張の加速が確認されました。ラムダ CDM モデルによれば、暗黒エネルギーは宇宙の総内容の約 68% を占めます。
暗黒エネルギーの密度が一定のままであれば、膨張は無限に加速し続けます。ローカルグループの外側にある銀河は、数兆年後には観測できなくなるでしょう。
最終目的地で考えられるシナリオ
現在のモデルから 4 つの主要な仮説が浮かび上がります。
O Big Freeze ou morte térmica representa o cenário mais aceito. O universo expande-se eternamente até atingir temperatura próxima do zero absoluto.
ビッグリップは、時間の経過とともにダークエネルギーが増加すると発生します。この斥力は、今から約220億年後には銀河、星、惑星、さらには原子さえも崩壊させるだろう。
重力によって膨張が逆転すると、逆ビッグクランチが起こります。ただし、現在の測定では、この可能性は高い信頼度で除外されます。
4 番目のシナリオには周期的な振動が含まれますが、確固たる観測証拠がありません。
宇宙の地平線が将来の構造を分離する
数百兆年後には、巨大な楕円形に変化した各銀河超銀河団は完全に孤立するでしょう。他の構造からの光は、加速された膨張により、ローカルの観測者に到達できなくなります。
ブラックホールだけが重要なエネルギー源として残るでしょう。これらの物体は、10¹⁰⁰ 年以上の期間にわたってホーキング放射によって蒸発します。
宇宙は、ほぼ絶対的な空虚と絶対零度に近い均一な温度を特徴とする、エントロピーが最大の状態に達するでしょう。
予測は継続的な観測に依存します
ジェームス・ウェッブのような望遠鏡や将来の天文台は、宇宙論的パラメーターを改良し続けるでしょう。今後10年間に計画されているミッションでは、ダークエネルギーの状態方程式をより正確に測定することになる。
これらの観察の結果は、現在のシナリオを確認または調整する可能性があります。科学界は暗黒物質の膨張率と分布を常に監視しています。
