Wie wird das Universum enden?

Wird das Universum in einem großen Frost, einem großen Riss oder etwas noch Seltsamerem enden? Werfen Sie mit Astronomen des Royal Observatory Greenwich einen Blick in die ferne Zukunft.

Alles Schöne hat ein Ende. Im Leben denken wir an Dinge wie das Ende eines Urlaubs oder den Abschied von Schulfreunden, doch diese Ereignisse sind im Zeitmaßstab des Universums winzig. Astronomen des Royal Observatory Greenwich überlegen, was in Milliarden und Billionen von Jahren passieren wird und wie das Ende der Welt aussehen könnte ... Finden wir es heraus!

Dieser Artikel ist eine Adaption von „Space Oddities: An Astronomy Miscellany“, einem neuen Buch des Royal Greenwich Observatory. Lassen Sie sich von Astronomen durch die beeindruckenden Geheimnisse des Universums führen. Dieses Buch ist voller überraschender Entdeckungen, faszinierender Theorien und unglaublicher Fakten.

Das Ende der Erde

Unsere Sonne ist eine riesige Gaskugel und unsere Quelle für Wärme und Licht. Sie ist der Grund, warum die Erde für Menschen bewohnbar ist, aber sie wird auch der Grund für das unglückliche Schicksal des Planeten sein.

Die Sonne setzt Energie frei, die durch Kernfusionsreaktionen in ihrem Kern entsteht, wo Wasserstoff in Helium umgewandelt wird. Derzeit hat die Sonne etwa die Hälfte ihres Wasserstoffvorrats aufgebraucht. Irgendwann wird der Wasserstoff jedoch zur Neige gehen, und dann beginnt der Sonnenkern nach innen zu kollabieren. Seine äußeren Schichten dehnen sich dann aus und bilden einen Roten Riesenstern.

Es ist nicht bekannt, wie stark sich die Sonne ausdehnen würde, aber aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass sie Merkur, Venus und möglicherweise sogar die Erde verschlingen würde. „Könnte“ ist nett, oder? Falsch! Selbst wenn sie die Erde nicht erreichen würde, würde die intensive Hitze der damals riesigen Sonne ausreichen, um die Ozeane unseres Planeten zu verdampfen, die Oberflächentemperatur um Hunderte von Grad zu erhöhen und alles Leben, wie wir es kennen, zu beenden.

Zeit bis zum Ende der Erde: etwa 5 Milliarden Jahre.

Das Ende des Sonnensystems

Dies ist erst der Anfang vom Ende des Sonnenlebens. Nach der Roten-Riesen-Phase dehnen sich die äußeren Schichten des Sterns weiter in den Weltraum aus, bis sie einen planetarischen Nebel bilden (nichts mit Planeten zu tun!). Die äußeren Schichten hinterlassen einen Weißen Zwerg, den Kern des alten Sterns.

Durch diesen Prozess würde die Sonne etwa die Hälfte ihrer Masse verlieren, was dazu führen würde, dass die Gasriesen (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) sich nach außen in weitere Umlaufbahnen bewegen. Sie würden instabiler werden, je weiter sie sich von der Gravitationskraft entfernen, die sie an Ort und Stelle hält, und so leichter von einem anderen Stern eingefangen werden können.

Obwohl das Universum riesig ist, können Gravitationswechselwirkungen mit anderen vorbeiziehenden Sternensystemen über lange Zeiträume Störungen verursachen und sogar Planeten aus ihren Systemen herausschleudern. Diese „verirrten“ Planeten können Äonen ungestört reisen, aber sie können von einem anderen Sternensystem eingefangen werden und in die Umlaufbahn eines neuen Sterns eintreten. Die Vielzahl der beteiligten Variablen macht diese Art von Veränderung selbst im Vorfeld schwer vorhersagbar. Die Begegnung der Sterne könnte jedoch letztendlich einen Überrest des Weißen Zwergs der Sonne hinterlassen.

Zeit bis zum Ende des Sonnensystems: Etwa 8 Milliarden Jahre.

Das Ende der Galaxie

Wir wissen, dass die Milchstraße in einigen Milliarden Jahren schließlich mit unserer nächstgelegenen großen Spiralgalaxie, Andromeda, verschmelzen wird, aber das ist möglicherweise nicht die einzige Verschmelzung, die unsere Milchstraße durchmacht.

Aufgrund der Schwerkraft bewegen sich die meisten Galaxien in Gruppen. Die Milchstraße ist Teil der Lokalen Gruppe, die aus etwa 40 Galaxien besteht, die sich durch das Universum bewegen. Es ist wahrscheinlich, dass all diese Galaxien in zehn Milliarden Jahren zu einer großen elliptischen Galaxie verschmelzen werden, ohne dass Spuren ihrer getrennten Vergangenheit zurückbleiben.

Zeit bis zum Ende der Milchstraße: etwa 100 Milliarden Jahre.

Das Ende der Kosmologie

Das Universum selbst dehnt sich aus. Wir beobachten, dass sich Galaxien von uns wegbewegen, und je weiter sie entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich. In extrem großen Entfernungen können sich Galaxien schneller als mit Lichtgeschwindigkeit entfernen.

Wenn dieser Prozess so weitergeht, wird sich das Universum so schnell ausdehnen, dass das Licht ferner Galaxien uns nicht mehr erreichen kann und wir das Universum nicht mehr beobachten können. Übrig bleiben schließlich nur noch Schwarze Löcher, Neutronensterne und einige Schwarze Zwerge.

Materie ist im Allgemeinen stabil, doch über sehr lange Zeiträume glaubte man, dass selbst die elementaren Atomteilchen – die grundlegendsten Bausteine ​​der Materie – auseinanderbrechen könnten und nur schwarze Löcher zurückblieben.

Schwarze Löcher sind massiv und daher langlebig. Obwohl es nicht sicher ist, sagte der britische theoretische Physiker Stephen Hawking (1942–2018) voraus, dass selbst Schwarze Löcher langsam Strahlung abgeben und Masse verlieren, bis sie schließlich „verdampfen“ und damit den Anfang vom Ende signalisieren.

Zeit bis zum Ende des kosmologischen Universums: etwa 150 Milliarden bis 10,0 ...
Jahre.

Das Ende des Universums?

Mit dem Verschwinden des letzten Schwarzen Lochs könnten wir am Ende der Zeitlinie des Universums angelangt sein. Wir wissen noch nicht genau, wie das Universum aussieht, daher könnte sich sein Ende auf vielfältige Weise manifestieren.

Dehnt sich das Universum weiter aus, verteilt sich die Energie so stark, dass schließlich alle Regionen darin die gleiche Temperatur aufweisen. Dies nennt man den „Großen Frost“. In diesem Moment hören die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen auf und das Universum bleibt für immer gefroren.

Aber keine Sorge, wenn Ihnen die Vorstellung eines kalten, dunklen und unfruchtbaren Universums nicht gefällt! Es gibt noch weitere unerwartete Möglichkeiten für das Ende des Universums.

Wie wir wissen, dehnt sich das Universum immer schneller aus. Wenn es sich weiterhin mit dieser immer schnelleren Geschwindigkeit ausdehnt, könnte es so schnell expandieren, dass die Schwerkraft nichts mehr zusammenhalten kann. Der Urknall wird stattfinden und alles, von Galaxien bis hin zu Atomen, wird auseinandergerissen. Übrig bleiben nur einzelne Teilchen, die sich durch einen scheinbar leeren, zeitlosen Raum bewegen.

Es besteht jedoch möglicherweise noch Hoffnung, da einige Wissenschaftler befürchten, dass sich das Universum nicht ewig ausdehnen wird. Die Urknalltheorie geht davon aus, dass die Materiemenge im Universum in Zukunft so groß sein wird, dass die Schwerkraft die Expansion verlangsamt und schließlich stoppt. Sie kehrt sich dann um, wodurch sich das Universum zusammenzieht, bis es zu einem winzigen Punkt, einer sogenannten Singularität, verschmilzt, bevor es sich erneut ausdehnt, einen weiteren Urknall auslöst und zur Geburt eines neuen Universums führt. Dieser Prozess könnte sich immer wieder wiederholen, sodass unser Universum und zukünftige Universen in einem nie endenden Kreislauf aus Kontraktion und Expansion gefangen wären.

Zeit bis zum Ende des Universums: etwa 1.0
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