Geekly articles weekly

Masa depan yang jauh dari tata surya kita

Jika kita membawa sejarah Semesta dari saat Dentuman Besar ke masa sekarang ke skala "satu tahun universal", seperti apa masa depan kita nantinya?


Untuk mencintai sesuatu, Anda harus membayangkan bahwa Anda bisa kehilangannya.
- G. K. Chesterton

Salah satu fakta paling menarik yang terkait dengan Semesta adalah bahwa meskipun periode pengamatan singkat hanya beberapa ratus tahun, orang yang mempelajari komponen utama dan kekuatan yang membentuk kita dan seluruh Semesta mampu memahaminya secara akurat.

gambar

Hukum-hukum alam hampir sepenuhnya dipahami. Kita tahu bahwa usia alam semesta kita adalah sekitar 13,8 miliar tahun, terlepas dari kenyataan bahwa durasi pengamatan kita berkisar dari beberapa fraksi detik hingga beberapa tahun. Studi-studi kita tentang hukum-hukum alam memungkinkan kita untuk melihat sejarah jauh dari Alam Semesta dan memahami apa itu 13,8 miliar tahun yang lalu, dan bagaimana hal itu terjadi pada keadaan itu.



Ini jauh lebih mengesankan jika kita beralih ke pemikiran logaritmik. Di masa lalu Alam Semesta yang jauh, ketika usianya baru 380.000 tahun, masih terlalu panas untuk terbentuknya atom netral. Ini kita lihat dalam cahaya sisa dari Big Bang - dalam radiasi peninggalan! Ini adalah pada saat usia Alam Semesta adalah 0,0028% dari hari ini, atau 1/36 300 dari usia saat ini.



Kita dapat memperkirakan lebih jauh, pada saat nukleus atom pertama muncul di Semesta, ketika kita baru berusia 200 detik, atau 4 × 10 -16 dari usia saat ini. Dan bahkan sebelumnya sangat panas sehingga pasangan materi / antimateri lahir secara spontan ketika usia Semesta 10 -18 tahun.dari usianya saat ini, dan bahkan lebih jauh lagi, ketika semua partikel yang kita buat dalam akselerator, termasuk bos Higgs, sering ditemukan di Semesta, dengan energi yang dapat diakses oleh pemahaman ilmiah kita mungkin, usia 10 -28 dari saat ini,



saya baru-baru ini membuat gambar, menunjukkan peristiwa penting dalam sejarah tidak hanya pada skala logaritmik, tetapi juga pada skala linier terkompresi: seperti apa sejarah kita jika bukannya 13,81 miliar tahun itu diperas menjadi satu tahun kalender. Hasilnya luar biasa dan menunjukkan dengan sangat baik prospek temporal yang dapat kita evaluasi.



Beberapa peristiwa dari skala:

• 1 Januari pukul 0:14 menandakan radiasi dipancarkan, dan atom netral pertama terbentuk
• 3 Januari bintang pertama muncul
• 13 Januari, galaksi terjauh yang kita lihat memancarkan cahaya
• Struktur skala besar mulai terbentuk pada 14 Februari
• Cluster galaksi pertama yang terbentuk muncul pada 6 Maret
• Matahari dan bentuk piringan protoplanet pada 3 September • Bentuk
kehidupan pertama muncul di Bumi pada 21 September
• Mars mati pada 12 Oktober, kehilangan atmosfer
• pada 2 Desember organisme pertama yang bereproduksi secara seksual muncul di Bumi
• pada 30 Desember pukul 06.25 pagi, kepunahan besar terakhir terjadi, termasuk dinosaurus
• 31 Desember pada 23:53 orang pertama
• 31 Desember pukul 23:59:59 orang pergi ke luar angkasa

Tapi gambar ini hanya menceritakan tentang kisah masa lalu. Bagaimana dengan masa depan kita? Seperti kata fisikawan terkenal Niels Bohr, sangat sulit untuk membuat prediksi, terutama mengenai masa depan.

Saya dapat mengatakan bahwa tidak ada hal yang menyenangkan menunggu kita. Secara pribadi, saya akan hidup sampai sekitar 00:00: 00.1 pada 1 Januari dari "Tahun Ekumenis Kedua." Rasi bintang yang kita kenal akan lebih atau kurang dapat dikenali hingga 0:02, dan dalam beberapa menit zaman es berikutnya akan dimulai.



Tapi ini semua terjadi begitu cepat karena kompresi timeline yang sangat kuat. Mengapa terganggu oleh peristiwa skala kecil jika kita bisa berpikir besar? Hukum fisika kita memungkinkan kita melakukan ekstrapolasi tidak hanya ke masa lalu, tetapi juga ke masa depan. Dan kita bisa mulai dengan objek sudut terbesar di langit malam kita: galaksi Andromeda.


Bagaimana Bima Sakti dan Andromeda bertabrakan

Setelah 3-5 miliar tahun, galaksi Andromeda (dan, sangat mungkin, galaksi Segitiga yang lebih kecil) akan bergabung dengan Bima Sakti, yang akan mengarah pada perubahan radikal dalam struktur galaksi kita dan langit malam. Sekarang 2,5 juta tahun cahaya dari kita, tetapi bergerak ke arah kita dengan kecepatan 43 km / s, dan dilihat dari simulasi terbaik, tabrakan pertama dan formasi ledakan bintang (bingkai 4 pada gambar di atas) akan terjadi dalam 3, 8 miliar tahun - atau 10 April, "tahun Ekumenis kedua." Itu akan berakhir dalam 5,5 miliar tahun, yaitu, 25 Mei.



Karena gravitasi, kelompok galaksi lokal akan bergabung dengan kita sebagai hasilnya, tetapi karena energi gelap, semua galaksi dan kluster lainnya - yang tidak berhubungan dengan kita hari ini - akan melarikan diri dari kita dan meninggalkan bagian alam semesta yang dapat diamati dalam miliaran atau ratusan miliar tahun.

Tetapi baik percepatan ekspansi Semesta, maupun tabrakan galaksi tidak akan memengaruhi tata surya kita. Ngomong-ngomong, tahukah Anda berapa banyak bintang yang kemungkinan akan saling bertabrakan akibat penggabungan dua galaksi terbesar dalam kelompok lokal kita? Hanya enam buah, dari satu triliun! Jadi lebih baik kita fokus pada sudut kosmos kita di tata surya dan melihat apa yang terjadi secara khusus dengan kita.



Matahari akan memanas seiring bertambahnya usia dan mendidih lautan dalam waktu sekitar 1-2 miliar tahun - yaitu, 8 Februari, 2 tahun, plus atau minus 2 minggu - dan menghancurkan kehidupan di Bumi. Dalam 5-7 miliar tahun, bahan bakar di inti Matahari akan berakhir, karena itu akan berubah menjadi raksasa merah, menyerap Merkurius dan Venus. Ini akan terjadi pada 8 Juni, plus atau minus sebulan. Karena kekhasan evolusi bintang, sistem Bumi / Bulan akan dibuang, dan kita akan terhindar dari nasib tetangga batin kita.



Setelah membakar bahan bakar nuklir yang tersisa - terutama helium - Matahari akan menjatuhkan lapisan atas, yang akan menyebabkan nebula planet muncul, dan intinya akan menyusut dan berubah menjadi kerdil putih. Begitulah nasib hampir semua bintang di alam semesta kita. Tetapi planet-planet masih akan berputar di sekitar mayat bintang yang dingin dan tumpul, dan proses ini akan berakhir dalam 9,5 miliar tahun, atau 8 September, 2 tahun.



Selama ini Bumi akan terus berputar mengelilingi Matahari, dan Bulan akan tertarik ke Bumi. Karena inilah ada momen rotasi - karena pengaruh gaya eksternal pada objek yang berputar. Akibatnya, Bulan akan menjauh dari Bumi, pada saat yang sama memperlambat kecepatan putarannya. Perlambatan akan sulit untuk diperhatikan - panjang hari berkurang hanya 1,4 milidetik dalam seratus tahun. Tapi kita punya waktu.

Dan setelah 50 miliar tahun, periode orbit bulan akan menjadi 47 hari (dibandingkan dengan 27,3 hari ini), dan hari 24 jam kami juga akan melambat dan menjadi sama dengan 47 hari ini. Pada saat ini, Bumi dan Bulan akan saling terhubung satu sama lain, yaitu, mereka akan mempertahankan posisi yang sama di langit satu sama lain. Ini akan terjadi pada 14 Agustus tahun universal ke-5.



Katai putih pada akhirnya akan menjadi hitam, mendinginkan dan memancarkan semua energi. Ini akan memakan banyak waktu: sekitar 10 16 tahun menurut perkiraan saya, atau sekitar satu juta kali lebih lama dari usia Alam Semesta saat ini. Semua atom mereka akan berada di tempatnya, hanya suhunya akan sedikit lebih tinggi dari nol absolut. Pada saat ini, langit malam akan menjadi hitam, karena semua bintang kelompok lokal kita akan terbakar. Ini akan terjadi dalam sekitar 724.000 tahun universal!


Langit akan terlihat seperti ini. Ya, sangat gelap.

Galaksi akan berubah menjadi tempat yang cukup kejam. Bintang sangat kecil dibandingkan dengan jarak di antara mereka - hanya ada peluang 0,1% bahwa bintang seperti Matahari selama keberadaannya akan bertabrakan dengan bintang lain. Tetapi di antara kita, Andromeda dan anggota lain dari kelompok lokal, ada sekitar satu triliun bintang dan sisa-sisa bintang. Dalam kekacauan ini, sistem bintang yang khas dapat ada untuk waktu yang sangat lama tanpa tabrakan dengan apa pun, tetapi kita punya waktu.



Setelah sekitar 10 21bertahun-tahun, katai hitam di pusat tata surya akan bertabrakan dengan katai hitam lain, yang akan menyebabkan munculnya supernova tipe Ia, dan menghancurkan sisa-sisa tata surya. Ini akan terjadi pada sekitar 100 miliar tahun universal - yang pada tahun-tahun universal sudah lebih besar dari usia Alam Semesta saat ini di tahun-tahun duniawi!



Setidaknya itu bisa terjadi. Ini mungkin akhir dari jalur kehidupan banyak bintang di grup lokal kami, tetapi tidak semua. Lagi pula, ada proses lain, yang, menurut perhitungan saya, lebih mungkin dalam kasus kami - ini adalah emisi gravitasi bintang dari kelompok lokal, yang dikenal sebagai "relaksasi hebat". Di hadapan banyak tubuh dalam orbit kacau, kadang-kadang salah satu dari mereka tiba-tiba meninggalkan orbit, dan yang lainnya ternyata terhubung bahkan lebih kuat.

Ini secara berkala terjadi pada gugus bola dan menjelaskan kekompakannya dan banyaknya bintang biru yang hidup secara terpisah - atau bintang tua yang dikelompokkan bersama - di dalam inti peninggalan kuno ini!



Jika mereka membuang kita, lalu apa? Akankah planet yang tersisa berputar di sekitar bintang mati di pusat tata surya selamanya?



Jika ini terjadi, maka Semesta akan memiliki cukup waktu untuk memutuskan apa yang harus dilakukan dengan sistem kami. Dan kita akan tetap dalam kondisi ini selamanya, jika bukan karena radiasi gravitasi yang mengerikan ini!

Orbit kami akan menurun sangat lambat seiring waktu. Ini bisa memakan waktu yang sangat lama, sekitar 10 150tahun, tetapi pada akhirnya Bumi, dan semua planet, akan mengurangi orbitnya dan jatuh dalam spiral ke massa pusat tata surya. Pada saat ini, perbedaan antara tahun-tahun biasa dan tahun-tahun universal tidak akan lagi mendasar - cukup kurangi 10 dari gelar, dan dapatkan 10 140 tahun universal.

Bahkan lebih lama lagi, 10.200 tahun, jika tidak lebih, akan mengambil kejatuhan spiral dari beberapa bintang terakhir kelompok lokal pada massa pusat yang tersisa dari pertemuan Bimasakti dan Andromeda. Tapi kesempatan ini tidak mengganggu saya lagi.



Bagaimanapun, ini tidak akan terjadi! Karena lubang hitam sudah ada yang menguap karena radiasi Hawking! Ini akan menghilangkan bahkan lubang hitam paling supermasif di Semesta hanya dalam 10 100 tahun, dan lubang hitam dari massa matahari dalam 1067 tahun. Jadi, jika tidak ada mekanisme penghancuran lainnya, ini adalah interval waktu terbesar di mana yang menyerupai bintang, galaksi, lubang hitam dan sistem tata surya dapat tetap ada.

Ini dia, masa depan yang jauh dari tata surya kita, berdasarkan hukum fisika yang kita kenal sekarang!

Source: https://habr.com/ru/post/id399783/

More articles:


All Articles