Известной нам Вселенной сейчас около 13,77 миллиардов лет и галактики по всей Вселенной будут продолжать создавать новые звезды еще много лет. Но в конце концов — примерно через триллион лет — родится последняя звезда.

Эта звезда, скорее всего, будет маленьким красным карликом, масса которого составляет лишь часть массы нашего Солнца. Красные карлики — настоящие долгожители. Они очень медленно расходуют водород, чтобы обеспечить устойчивую реакцию синтеза. Но в конце концов всем звездам, включая красных карликов, придет конец. Заглядывать так далеко вперед также сложно, как и оборачиваться назад, но большинство астрофизиков согласятся, если вы скажите, что через 100 триллионов лет погаснет последний свет во Вселенной.

В настоящее время мы живем в то, что космологи называют светоносной эрой — эпохой нашей Вселенной, полной звезд, света и тепла. Каждый год крупная галактика, такая как наш Млечный Путь, производит несколько новых звезд. Но если говорить о звездообразовании, то наша Вселенная уже прошла свой расцвет. Звездообразование достигло пика почти десять миллиардов лет назад и с тех пор идет на убыль.

Причина этого заключается в том, что мы живем в расширяющейся Вселенной. Наш космос становится больше с каждым днем. Но количество материи во Вселенной остается фиксированным, и поэтому вся эта материя постепенно распространяется во все большем и большем объеме. Чтобы создать звезду, вам нужно сжать материю до относительно небольших объемов, поэтому по мере того, как Вселенная стареет, остается все меньше и меньше возможностей для этого.

Первый этап — космическая изоляция

По мере того, как светоносная эра идет полным ходом, сама Вселенная медленно будет изменяться. С нынешним возрастом космоса наш наблюдаемый пузырь, определяемый самыми удаленными объектами, которые мы можем видеть, составляет примерно 90 миллиардов световых лет в поперечнике. Объем, ограниченный этим диаметром, содержит около двух триллионов галактик.

Наша Вселенная не только расширяется, но и это расширение ускоряется. Обнаруженное в конце 1990-х и известное как темная энергия, ускоренное расширение в конечном итоге скроет от наших телескопов большую часть того, что мы видим сегодня.

Однако мы все еще можем видеть эти галактики, потому что они излучали свой свет давным-давно, когда были намного ближе к нам. Свет, который они излучают прямо сейчас, уже никогда не достигнет Земли. И поскольку расширение Вселенной ускоряется, даже та граница видимости, которая есть сейчас размывается и уменьшается. Рано или поздно в "поле зрения" останется только Местная группа, состоящая из галактик Млечный Путь, Андромеды и Треугольника, а также десятков карликовых галактик-спутников.

Со временем три наших крупных галактики сольются в одну мегагалактику, полностью изолированную от всего остального во всей Вселенной. Спустя очень долгое время, даже эта мегагалактика растворится. Случайные взаимодействия разбросают отдельные звезды — или то, что от них осталось — по случайным орбитам, отправив их в гигантскую черную дыру в центре галактики или в бесконечную пустоту космоса. Через 10²° – 10³° лет не останется сложной системы, а все макроскопические объекты останутся островками, потерянными и дрейфующими в море бесконечной черноты.

Второй этап — вырождение

После того, как последняя звезда покинет свою галактическую орбиту (или раствориться в одной из черных дыр) начнется эра вырождения — эпохи жизни нашей Вселенной, которая займет квинтиллионы лет (каждый квинтиллион равен миллиарду миллиардов).

Несмотря на исчезновение звезд, некоторые планеты доживут до этой эпохи, хотя и потеряют все внутренние источники тепла. То же самое произойдет с астероидами, кометами и прочим космическим мусором. Самые большие звезды умрут и уступят место нейтронным звездам и черным дырам. Звезды, подобные нашему Солнцу, станут белыми карликами. Красные карлики потеряют способность продолжать синтез, превратившись в черных карликов — гипотетический вид неизлучающих звездных объектов, которых еще нет в нашей сравнительно молодой Вселенной.

Случайные квантовые взаимодействия, в конечном итоге, медленно растворят и эти макроскопические объекты. По мере того, как каждая оставшаяся мертвая звезда или блуждающая одинокая планета оказывается в одиночестве в космосе, отдельные атомы постепенно покидают их. Примерно через 10^65 лет макроскопические объекты перестанут существовать во Вселенной.

Черные дыры будут последними островками "жизни" наполняющими пустоту этой древней вселенной. Но они тоже не вечны. Необычный квантовый процесс, известный как излучение Хокинга, заставляет все черные дыры медленно излучать энергию и частицы. Этот процесс по определению неэффективен — типичная черная дыра испускает примерно одну частицу каждый год, — но в таких масштабах времени даже самый медленный процесс в конце концов завершается. С каждым выбросом излучения черные дыры теряют массу. Через 10^100 лет исчезнет последняя черная дыра.

Это конец?

В этот момент самыми большими объектами во Вселенной станут протоны. Наука не уверена в том, на сколько долго в подобных условиях он может оставаться стабилен, но можно быть уверенными, что через 10^200 лет во Вселенной не останется даже их.

Если темная энергия продолжит доминировать во Вселенной и расширение космоса продолжится, то наступит то, о чем вы могли уже когда-то слышать — тепловая смерть Вселенной. Современный космос характеризуется огромными различиями в энергии и тепле, но законы термодинамики говорят о том. что рано или поздно все различия должны исчезнуть.

Вселенная — то, что от нее осталось — достигнет теплового равновесия, и не останется никаких существенных различий в тепле. И эта температура будет продолжать падать, медленно приближаясь, но никогда не достигая абсолютного нуля. Вселенная не останется совсем пустой, но у вас есть все шансы не встретить ни одной субатомной частицы на миллионы световых лет вокруг.

Что будет дальше? К сожалению, мы не можем даже предположить. Возможно где-то в вакууме возникнет точка притяжения. которая с огромной скоростью притянет к себе всё вещество запустив новый Большой взрыв. Да, вероятность этого ничтожно мала, но, если задуматься о том, в каких временных масштабах это будет происходить — можно счесть такую вероятность весьма правдоподобным будущим. Новая Вселенная из обломков старой — звучит не так уж и плохо!