Открыть главное меню

Большой разрыв

Космология
Ilc 9yr moll4096.png
Изучаемые объекты и процессы
История Вселенной
Наблюдаемые процессы
Теоретические изыскания
Разрушение галактики согласно гипотезе Большого разрыва

Большой разрыв (англ. Big Rip) — космологическая гипотеза о судьбе Вселенной, предсказывающая развал (разрыв) всей материи за конечное время.

Содержание

ОписаниеПравить

Справедливость этой гипотезы сильно зависит от природы тёмной энергии, а именно, от параметра  , равного отношению давления тёмной энергии к её плотности (см. уравнение состояния). Если   < −1, то Вселенная будет ускоренно расширяться, и величина масштабного фактора станет равной бесконечности за конечное время.

Если гипотеза «Большого разрыва» верна, то, по мере увеличения скорости расширения, расстояние до горизонта событий — то есть той части Вселенной, которая удаляется от наблюдателя со скоростью света — будет уменьшаться. Всё, что находится за горизонтом, недоступно наблюдению, потому что скорость света является пределом для любых взаимодействий. Объект, расположенный в центре наблюдаемой вселенной, не взаимодействует ни с чем, находящимся за горизонтом. Если размер горизонта событий становится меньше размеров какого-либо объекта, то между частями этого объекта невозможны никакие взаимодействия — ни гравитационное, ни электромагнитное, ни сильное или слабое.

Авторы этой гипотезы вычислили оставшееся время до конца существования Вселенной такой, какой мы её знаем:

 

где   — отношение давления тёмной энергии к её плотности, H0 — постоянная Хаббла, Ωm — текущее значение[1] всей материи во Вселенной.

В своей работе авторы рассмотрели следующий пример:

  = −1,5,
H0 = 70 (км/с)/Мпк,
Ωm = 0,3.

И в этом случае конец Вселенной (Большой разрыв) наступит приблизительно через 22 млрд лет[2].

  • За миллиард лет до Большого разрыва распадутся скопления галактик.
  • Примерно за 60 млн лет до Большого разрыва гравитация станет слишком слабой, чтобы удерживать галактики. Распадётся и наша галактика.
  • За 3 месяца до Большого разрыва Солнечная система станет гравитационно несвязанной.
  • За 30 минут до Большого разрыва разрушится Земля.
  • За 10−9 с (1 нс) до Большого разрыва разрушатся атомы.

Все эти значения, разумеется, относятся к объектам, которые будут существовать к тому времени вместо нашей галактики, Солнечной системы и Земли соответственно.

В этот момент, как и в момент Большого взрыва, перестают работать известные нам законы физики, и дальнейшую судьбу Вселенной предсказать невозможно.

На сегодняшний день неизвестно, обладает ли тёмная энергия такими свойствами, при которых может реализоваться этот сценарий.

Экспериментальные данныеПравить

Согласно последним космологическим данным, вероятность ошибки всё ещё имеется, и неизвестно, какой из трёх случаев является верным:   < −1,   = −1 или   > −1[3][4].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Ωm=ρ/ρcr, Ωk = -(kc2)/(a2H2), ΩΛ=(8πGΛc2)/ρcr. Из этой записи видно, что если Ωm+ΩΛ= 1 , то есть суммарная плотность материи и тёмной энергии равна критической, то k = 0, то есть пространство плоское, если больше, то k = 1, если меньше k= -1.
  2. Caldwell, Robert R., Kamionkowski, Marc and Weinberg, Nevin N. Phantom Energy and Cosmic Doomsday (англ.) // Physical Review Letters. — 2003. — Vol. 91, iss. 7. — P. 071301. — DOI:10.1103/PhysRevLett.91.071301. — Bibcode2003PhRvL..91g1301C. — arXiv:astro-ph/0302506. — PMID 12935004.
  3. WMAP 9 Year Mission Results
  4. Allen, S. W.; Rapetti, D. A.; Schmidt, R. W.; Ebeling, H.; Morris, R. G.; Fabian, A. C. (2008). “Improved constraints on dark energy from Chandra X-ray observations of the largest relaxed galaxy clusters”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 383 (3): 879. arXiv:0706.0033. Bibcode:2008MNRAS.383..879A. DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12610.x.

СсылкиПравить