كيف سينتهي الكون؟

هل سينتهي الكون بتجمد كبير، أو تمزق كبير - أو شيء أغرب من ذلك؟ قم بإلقاء نظرة على المستقبل البعيد مع علماء الفلك من مرصد غرينتش الملكي.

كل الأشياء الجيدة لابد أن تنتهي. في الحياة، نفكر في أشياء مثل نهاية العطلة أو وداع الأصدقاء في المدرسة، ولكن هذه الأحداث صغيرة بالنسبة للمقياس الزمني للكون. يتساءل علماء الفلك من مرصد غرينتش الملكي عما سيحدث خلال مليارات وتريليونات السنين، وكيف قد تبدو نهاية كل هذا... دعونا نكتشف ذلك!

تم تعديل هذه المقالة من كتاب Space Oddities: An Astronomy Miscellany، وهو كتاب جديد صادر عن المرصد الملكي غرينتش. دع علماء الفلك يرشدونك عبر أسرار الكون المذهلة. يحتوي هذا الكتاب على اكتشافات مذهلة، ونظريات رائعة، وحقائق لا تصدق.

نهاية الأرض

شمسنا عبارة عن كرة عملاقة من الغاز، وهي مصدر الحرارة والضوء. ولهذا السبب فإن الأرض صالحة لسكن البشر، ولكنها ستكون أيضًا السبب في المصير المؤسف لهذا الكوكب.

تطلق الشمس الطاقة الناتجة عن تفاعلات الاندماج النووي في نواتها، حيث يتم تحويل الهيدروجين إلى هيليوم. وصلت الشمس حاليًا إلى منتصف الطريق تقريبًا في إمداداتها من الهيدروجين. في نهاية المطاف، ومع ذلك، سوف ينفد الهيدروجين، وفي هذه المرحلة، سوف يبدأ قلب الشمس في الانهيار إلى الداخل. وستتوسع طبقاته الخارجية بعد ذلك، لتشكل نجمًا عملاقًا أحمر.

ليس من المعروف مدى توسع الشمس، لكن التقديرات الحالية تشير إلى أنها سوف تبتلع عطارد والزهرة، وربما حتى الأرض. "ربما" أمر جيد، أليس كذلك؟ خطأ! حتى لو لم تصل إلى الأرض، فإن الحرارة الشديدة المنبعثة من الشمس العملاقة آنذاك ستكون كافية لتبخير محيطات كوكبنا، ورفع درجة حرارة سطحه بمئات الدرجات، وإنهاء كل أشكال الحياة كما نعرفها.

الوقت حتى نهاية الأرض: حوالي 5 مليار سنة.

نهاية النظام الشمسي

هذه مجرد بداية لنهاية حياة الشمس. بعد مرحلة العملاق الأحمر، ستستمر الطبقات الخارجية للنجم بالتوسع في الفضاء، إلى الحد الذي ستشكل فيه سديمًا كوكبيًا (لا علاقة له بالكواكب!). وستترك الطبقات الخارجية خلفها قزمًا أبيضًا، وهو نواة النجم القديم.

ومن خلال هذه العملية، ستفقد الشمس حوالي نصف كتلتها، مما يتسبب في تحرك الكواكب الغازية العملاقة (المشتري، زحل، أورانوس، ونبتون) إلى الخارج في مدارات أوسع. تصبح أقل استقرارًا كلما ابتعدت عن قوة الجاذبية التي تثبتها في مكانها، مما يجعل من السهل على نجم آخر أن يأسرها.

على الرغم من أن الكون كبير جدًا، إلا أن التفاعلات الجاذبية مع أنظمة النجوم المارة الأخرى على مدى فترات زمنية طويلة يمكن أن تسبب تقلبات وربما تدفع الكواكب خارج أنظمتها بالكامل. يمكن لهذه الكواكب "الضالة" أن تسافر لمدة طويلة دون أن تتعرض لأي إزعاج، ولكن يمكن أن يتم التقاطها بواسطة نظام نجمي آخر، وتدخل مدارًا حول نجم جديد. ويجعل عدد المتغيرات المعنية هذا النوع من التغيير من الصعب التنبؤ به حتى على المستوى الأولي، ولكن اللقاء النجمي قد يترك في نهاية المطاف بقايا من القزم الأبيض للشمس.

الوقت حتى نهاية النظام الشمسي: حوالي 8 مليار سنة.

نهاية المجرة

نحن نعلم أنه في غضون بضعة مليارات من السنين، سوف تندمج مجرة ​​درب التبانة مع أقرب مجرة ​​حلزونية كبيرة إلينا، وهي مجرة ​​أندروميدا، ولكن قد لا يكون هذا الاندماج الوحيد الذي تخضع له مجرة ​​درب التبانة.

بسبب الجاذبية، تتحرك معظم المجرات في مجموعات. تعتبر مجرة ​​درب التبانة جزءًا من المجموعة المحلية، التي تتكون من حوالي 40 مجرة ​​تتحرك عبر الكون. ومن المرجح أنه بعد عشرات المليارات من السنين، سوف تندمج كل هذه المجرات لتشكل مجرة ​​إهليلجية كبيرة، دون أن تترك أي دليل على ماضيها المنفصل.

الوقت حتى نهاية مجرة ​​درب التبانة: حوالي 100 مليار سنة.

نهاية علم الكونيات

الكون نفسه يتوسع. نلاحظ أن المجرات تبتعد عن بعضها، وكلما كانت أبعد، كلما تحركت بشكل أسرع. على مسافات كبيرة للغاية، يمكن للمجرات أن تبتعد بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

إذا استمر هذا الوضع، فإن الكون سوف يتوسع بسرعة كبيرة بحيث لن يتمكن الضوء القادم من المجرات البعيدة من الوصول إلينا ولن نتمكن بعد الآن من مراقبة الكون. في نهاية المطاف، كل ما سيبقى هو الثقوب السوداء، والنجوم النيوترونية، وبعض الأقزام السوداء.

المادة مستقرة بشكل عام، ولكن على مدى فترات طويلة للغاية من الزمن كان يُعتقد أن حتى الجسيمات الذرية الأساسية - وهي اللبنات الأساسية للمادة - يمكن أن تتفكك، مما يترك فقط الثقوب السوداء.

الثقوب السوداء ضخمة، لذا فإنها ستستمر لفترة طويلة. ورغم عدم اليقين، توقع عالم الفيزياء النظرية البريطاني ستيفن هوكينج (1942-2018) أن الثقوب السوداء سوف تصدر إشعاعات ببطء، وتفقد كتلتها حتى "تتبخر" في النهاية، مما يشير إلى بداية النهاية.

الوقت حتى نهاية الكون الكوني: حوالي 150 مليار إلى 10,0 ...
سنة.

نهاية الكون؟

مع اختفاء آخر ثقب أسود، ربما نكون في نهاية الجدول الزمني للكون. ليس من المعروف على وجه التحديد كيف سيبدو الكون، لذا فإن نهايته قد تتجلى في العديد من الطرق.

إذا استمر الكون في التوسع، فسوف تنتشر الطاقة بشكل كبير بحيث تظل جميع المناطق داخله بنفس درجة الحرارة في النهاية. يُطلق على هذه الحالة اسم التجميد الكبير، حيث تتوقف التفاعلات بين الجسيمات ويبقى الكون متجمدًا إلى الأبد.

ولكن إذا كنت لا تحب فكرة الكون البارد والمظلم والقاحلة، فلا تقلق! لا يزال هناك العديد من الاحتمالات غير المتوقعة حول كيفية نهاية الكون.

كما نعلم، فإن الكون يتسارع في توسعه. إذا استمر التوسع بهذا المعدل المتزايد، فقد يتوسع بسرعة كبيرة بحيث لا تتمكن الجاذبية من تثبيت أي شيء معًا. سيحدث الانفجار الكبير وسيتمزق كل شيء من المجرات إلى الذرات. كل ما تبقى هو جزيئات فردية تتحرك عبر مساحة فارغة لا زمنية لها على ما يبدو.

ومع ذلك، قد لا يزال هناك أمل، حيث يقول بعض العلماء إن الكون لن يتوسع إلى الأبد. تشير نظرية الانفجار الكبير إلى أنه في المستقبل، ستكون كمية المادة في الكون كبيرة جدًا لدرجة أن الجاذبية ستتسبب في إبطاء التوسع وتوقفه. ثم ينعكس ذلك، مما يتسبب في انهيار الكون حتى يندمج في نقطة صغيرة تسمى التفرد قبل أن يتوسع مرة أخرى، مما يؤدي إلى انفجار كبير آخر ويؤدي إلى ولادة كون جديد. يمكن أن تحدث هذه العملية مرارا وتكرارا، مع كوننا والكون المستقبلي عالقين في حلقة لا نهاية لها من الانكماش والتوسع.

الوقت حتى نهاية الكون: حوالي 1,0
...