Почему звёзды во Вселенной вдруг перестали рождаться: разгадка, от которой становится не по себе

Астрономы подтвердили, что звездообразование во Вселенной достигло пика — и теперь космос вступает в эпоху охлаждения и угасания. Об этом сообщает издание Live Science со ссылкой на данные телескопов Европейского космического агентства (ЕКА) "Евклид" и "Гершель".

Конец звёздной молодости Вселенной

Наблюдения, собранные двумя крупнейшими телескопами ЕКА, позволили международной команде из 175 исследователей зафиксировать одно из самых точных значений температуры галактик за всю историю астрономии. Анализируя излучение, исходящее от звёздной пыли в более чем двух миллионах галактик, учёные выяснили: за последние 10 миллиардов лет температура космоса снизилась, а скорость образования новых звёзд упала.

Исследователи пришли к выводу, что эпоха активного звездообразования завершилась. Хотя конец самой Вселенной наступит нескоро — по оценкам, это произойдёт через десятки миллиардов, а возможно, и квинвигинтиллионы лет, — процесс остывания уже запущен.

"С этого момента Вселенная будет становиться всё холоднее и мертвее", — заявил соавтор работы, космолог из Университета Британской Колумбии Дуглас Скотт.

По его словам, количество пыли и температура её частиц в галактиках снижаются миллиардами лет, что указывает на окончание периода максимального звездообразования.

Результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics и представлены в виде препринта, находящегося на стадии рецензирования.

Телескоп "Евклид" и его миссия

Космический телескоп "Евклид", запущенный в 2023 году, имеет амбициозную задачу — создать самую полную трёхмерную карту Вселенной. Уже первые данные, представленные весной, охватили наблюдения за 26 миллионами галактик, удалённых на 10,5 миллиарда световых лет. Это лишь начальный этап масштабного проекта, в рамках которого планируется каталогизировать около полутора миллиардов галактик, что позволит покрыть треть ночного неба.

В новом исследовании учёные рассмотрели 2,6 миллиона галактик, вошедших в первый выпуск данных "Евклида". Их объединили с архивными наблюдениями телескопа "Гершель", работавшего с 2009 по 2013 год. Два прибора дополнили друг друга: "Евклид" фиксирует видимый и ближний инфракрасный свет, а "Гершель" — дальний инфракрасный диапазон. Совместный анализ позволил измерить тепло, исходящее от звёздной пыли, с беспрецедентной точностью.

"Объединив данные и получив такую огромную выборку галактик, мы можем произвести самые статистически надёжные расчёты на сегодняшний день", — пояснил ведущий автор работы, научный сотрудник Университета Британской Колумбии Райли Хилл.

Холодное дыхание галактик

Астрономы установили, что средняя температура галактик за последние 10 миллиардов лет снизилась примерно на 10 кельвинов. При этом речь идёт о крайне низких величинах — средняя температура ранних галактик составляла около 35 К (примерно минус 238 °C). Для сравнения: температура поверхности Солнца превышает миллион кельвинов.

Эти данные особенно важны, поскольку температура звёздной пыли напрямую связана со скоростью образования новых звёзд. Чем выше температура, тем больше горячих массивных звёзд в галактике. И наоборот — охлаждение пыли означает спад звездообразования. Новое исследование подтверждает эту зависимость, демонстрируя, что космос постепенно утрачивает свой "жаркий пульс".

Как пыль создаёт звёзды

Хотя на Земле пыль вызывает раздражение, в космосе она играет решающую роль в рождении звёзд. Процесс начинается, когда облака газа и пыли становятся достаточно плотными, чтобы сжаться под действием гравитации. Внутри таких облаков повышается температура и ускоряется вращение. Если масса сгустка достигает критического уровня, запускается ядерный синтез — рождается новая звезда.

Звезда, прожив миллиарды лет, взрывается как сверхновая, выбрасывая в пространство ещё больше пыли и обогащая его веществом для новых звёздных поколений. Таким образом, пыль — важнейший элемент космического цикла, обеспечивающего постоянное обновление галактик.

Однако этот процесс может прекратиться по нескольким причинам:

• Истощение газа. Галактика постепенно теряет запасы вещества, необходимого для формирования звёзд.

• Слияние галактик. В ходе столкновений часть звездообразующего материала выбрасывается в межгалактическое пространство.

• Влияние чёрных дыр. Активные ядра галактик могут нагревать и выдувать газ наружу, лишая их "строительного материала".

Каждый из этих факторов способствует тому, что галактика теряет способность к самовозрождению и постепенно угасает.

Медленное вымирание космоса

Исследователи подчеркивают: процесс остывания Вселенной идёт крайне медленно. Даже при нынешней тенденции Млечный Путь и его соседи ещё долго будут оставаться активными. Солнце, по расчётам, исчерпает своё топливо и взорвётся задолго до того, как сама Галактика утратит способность создавать новые звёзды.

Тем не менее полученные результаты подтверждают: космос неизбежно движется к состоянию термодинамического равновесия — когда всё тепло равномерно распределится, а источники энергии иссякнут. В далёком будущем Вселенная станет холодной и пустой, где останутся лишь угасающие остатки звёзд и чёрные дыры, живущие триллионы лет.

Но прежде, чем наступит этот мрак, астрономы рассчитывают использовать данные "Евклида", чтобы построить самую точную карту наблюдаемой Вселенной. Она позволит понять не только историю звёзд, но и судьбу тёмной материи и энергии, от которых зависит, каким именно будет финал космоса.