Astronomowie potrafią sporo powiedzieć o powstaniu Wszechświata, o Wielkim Wybuchu. Ostatnie badania rzucają nowe światło na drugi kraniec strzałki czasu. Odpowiadają na pytanie, jak może wyglądać koniec Wszechświata.

W przeszłości astronomie teoretyzowali na temat tego, co zobaczylibyśmy patrząc na Wszechświat taki, jaki będzie za wiele miliardów lat. Część z nich twierdziła, że ekspansja zostanie spowolniona i Wszechświat zapadnie się do “Wielkiego Zgniecenia”. Inni twierdzili, że ekspansja będzie trwała wiecznie, a gwiazdy we wszystkich galaktykach stopniowo będą umierać, pogrążając Wszechświat w ciemności.

Jednak obliczenia profesora Abrahama Loeb’a, astrofizyka teoretycznego z Astrofizycznego Centrum Harvard-Smithsonian kreślą zupełnie inny obrazek w odpowiedzi na pytanie o los Wszechświata. Z biegiem czasu i ekspansji będziemy widzieć coraz mniejszą liczbę galaktyk. Co dziwniejsze – w pewnym momencie obraz galaktyk zostanie zamrożony w czasie! Bez względu na to, jak długo będziemy je obserwować, obraz nie będzie się zmieniał. Jedynie jasność będzie się zmniejszać, kiedy galaktyki będą się od nas oddalać.

Ten dziwny wynik jest konsekwencją ogólnej teorii względności Einsteina w połączeniu z obecną wiedzą o parametrach Wszechświata. Badanie odległych wybuchających gwiazd wskazuje na to, że rozszerzanie się Wszechświata, zamiast ulegać spowolnieniu na skutek grawitacyjnego przyciągania, ulega przyspieszeniu na skutek oddziaływania energii próżni nazywanej “stałą kosmologiczną”. W dalekiej przyszłości odległe galaktyki będą poruszać się tak szybko względem nas, że nie będziemy w stanie ich widzieć.

Za 100 miliardów lat ta przyspieszająca siła zawęzi nasz kosmologiczny horyzont, redukując liczbę widocznych galaktyk do około tysiąca członków lokalnej gromady w Pannie i jej okolic. Kiedy odległe galaktyki będą przecinać horyzont, ich obrazy ulegną zamrożeniu. Światło wysłane po przekroczeniu horyzontu nigdy nie będzie w stanie do nas dotrzeć.

Ten proces jest podobny do tego, który widzimy, gdy świecący obiekt wpada do czarnej dziury” – mówi Loeb. “Kiedy obiekt przechodzi przez horyzont zdarzeń czarnej dziury, widzimy jego zamrożony i stający się coraz słabszy obraz, gdyż światło wysłane po tym czasie nie jest w stanie do nas dotrzeć“.

W podobny sposób będziemy widzieli stałe, nie zmieniające się obrazy odległych galaktyk. Nie zobaczymy rodzących się i umierających gwiazd, a tylko stop-klatki przedstawiające obrazy galaktyk, które będą świecić coraz słabiej.

Od pewnego momentu nie będziemy więc mogli obserwować ewolucji galaktyk. Płynie stąd wniosek, że ilość informacji, jakie możemy uzyskać o odległym Wszechświecie, jest skończona.

Dla przykładu: światło najdalszego obserwowanego kwazara zostało wysłane, gdy Wszechświat miał tylko miliard lat (obecnie jego wiek szacuje się na 14 miliardów lat). Obliczenia Loeb’a pokazują, że zamrożony obraz tego kwazara zobaczymy “już” za 6 miliardów lat. Później będziemy obserwować już tylko stopniowe słabnięcie jego jasności.

Powyższe wnioski są wynikiem współpracy pomiędzy Astrofizycznym Obserwatorium Smithsonian i Obserwatorium w Harvard College, której celem jest badanie powstania, ewolucji i przyszłości Wszechświata.

Od Redakcji: użyte w tekście sformułowania “zobaczymy”, “będziemy mogli obserwować” są jedynie przenośniami. Skala istnienia naszej i innych cywilizacji będzie prawdopodobnie nieporównywalnie krótsza niż skala czasowa omawianych w tekście zjawisk.

Autor

Michał Matraszek