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Was hält die Zukunft des Universums bereit?

Es ist bemerkenswert, wie oft der Ursprung von Dingen an dieselben Phänomene gebunden ist, die letztendlich zu ihrem Untergang führen - eine Tatsache, die besonders deutlich wird, wenn wir über kosmische Enden nachdenken, vom Ende der Erde bis zum Ende des Universums.

So vermuten Planetenforscher zunehmend, dass Kometen (gefrorene Kugeln aus Staub und Eis) und eisbeladene Meteoriten, die in die Urerde einstürzen, wahrscheinlich den größten Teil des Wassers des Planeten - und möglicherweise einen Großteil des organischen Materials - für das Leben zur Verfügung stellen. In Kometen wie dem Hale-Bopp wurden organische Moleküle nachgewiesen. In einer kürzlich durchgeführten Studie simulierten Forscher diese kosmischen Bruchlandungen, indem sie mit einer Gaspistole Metallprojektile mit einer Geschwindigkeit von 25.000 km / h in Eisblöcke feuerten, die einige davon enthielten Chemikalien, aus denen Kometen bestehen. Die durch den Aufprall erzeugte Stoßwelle und Hitze erzeugten Moleküle, die Aminosäuren bildeten, die Bausteine ​​von Proteinen.

Doch die gleichen Objekte, die diesem Planeten Leben verliehen, könnten auch seinen Untergang bedeuten. Astronomen sagen voraus, dass ein Komet oder Asteroid, der groß genug ist, um globale Verwüstungen zu verursachen, etwa alle 100 Millionen Jahre in die Erde einschlagen wird. Wenn ein solcher Komet oder Asteroid früher als erwartet eintrifft, bauen wir glücklicherweise Beobachtungssysteme, um erdnahe Objekte zu entdecken und zu verfolgen, und geben uns möglicherweise genügend Zeit, um Katastrophen vorzubeugen.

Andere kosmische Verwerfungen können jedoch nicht abgewendet werden, egal wie viel Vorwarnung wir haben. Das unaufhaltsame Tauziehen, das die Bildung der Milchstraße ermöglichte, hat uns auch auf einen Kollisionskurs mit unserer Nachbargalaxie Andromeda gebracht. Jüngste Beobachtungen bestätigen, dass Andromeda mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 100 km / s direkt auf uns zukommt und die 2, 5 Millionen Lichtjahresdistanz zurücklegen wird, die unsere Galaxien derzeit in ungefähr vier Milliarden Jahren trennt.

Während die Kollision zweier Galaxien Bilder von Massenverwüstungen hervorrufen könnte, wird das Ereignis für unsere Nachkommen, falls es noch welche gibt, kaum wahrnehmbar sein. (Sie werden ein anderes Zuhause finden müssen: Zu diesem Zeitpunkt wird die zunehmende Helligkeit unserer Sonne die Erde unbewohnbar machen.) Galaxien sind größtenteils leere Räume, sodass praktisch keine Sterne oder Planeten tatsächlich kollidieren.

Trotzdem wird die Milchstraße, wie wir sie kennen, aufhören zu existieren. Zunächst gleiten die beiden Galaxien aneinander vorbei und ziehen sich auseinander, bis die Schwerkraft die Bremsen berührt und sie wieder zusammenzieht. Durch die Verschmelzung von Andromeda und der Milchstraße verlieren beide ihre scheibenartige Struktur und bilden eine einzige elliptische Galaxie, die einige Astronomen als "Milkomeda" bezeichnet haben.

Wenn die Größe des Universums unverändert bleiben würde, würde die gegenseitige Anziehungskraft der Galaxien letztendlich dazu führen, dass alle zusammenwachsen. Aber wie wir seit der Entdeckung des Astronomen Edwin Hubble im Jahr 1929 wissen, dehnt sich das Universum aus und Galaxien rücken im Durchschnitt weiter auseinander. Während eines Großteils des 20. Jahrhunderts lautete die große Frage in den Kreisen der Kosmologie: Gibt es im Universum genügend Masse, damit die Schwerkraft diese Expansion aufhalten kann? Oder bewegen sich ferne Galaxien weiter auseinander, verlangsamen sich, hören aber nie ganz auf?

Dann kam die Entdeckung von 1998, die eine dritte, unvorhergesehene Option darstellte: Die Expansion des Universums verlangsamt sich nicht, wie es jedes vernünftige Universum tun sollte, sondern beschleunigt sich. Wir wissen jetzt, dass ungefähr 70 Prozent der Energie des Universums im leeren Raum liegen, obwohl wir nicht das geringste Verständnis dafür haben, warum. Diese „dunkle Energie“ wirkt wie eine Art kosmische Antigravitation - der leere Raum scheint eine abstoßende Kraft zu erzeugen, die das Gegenteil der Anziehungskraft ist, die von allen Formen der Materie ausgeübt wird. Diese beiden konkurrierenden Kräfte haben die Expansion des Universums seit den Folgen des Urknalls beeinflusst. Mit der Ausdehnung des Universums hat sich die Materiedichte verringert, während die Menge der dunklen Energie konstant geblieben ist. Und da die Bremswirkung der Schwerkraft nachgelassen hat, hat sich die Expansion beschleunigt. Wenn die dunkle Energie weiterhin dominiert, ist das wahrscheinlichste Ergebnis düsterer als jedes der zuvor ins Auge gefassten Szenarien. Die derzeitige Expansion wird ewig andauern und an Geschwindigkeit zunehmen, so dass alle Galaxien, die wir jetzt beobachten, etwa 100 Milliarden, eines Tages verschwinden werden, ohne dass wir sie entdecken können. Unsere Galaxie wird im sichtbaren Universum allein sein. Und sobald die Sterne ausgebrannt sind, wird das Universum wirklich kalt, dunkel und leer sein.

Wenn Sie sich von dieser düsteren Schlussfolgerung zu allen Dingen enttäuscht fühlen, sollten Sie sich trösten, wenn Sie wissen, dass dieses Ergebnis nur die Zukunft ist, wie sie sein könnte. Bis wir die wahre Natur der dunklen Energie verstehen, wird das Schicksal des Kosmos ein Geheimnis bleiben. Das Universum könnte noch ein überraschendes Ende haben.

Was hält die Zukunft des Universums bereit?