211service.com
Kommer universums expansion att innebära att planeterna inte längre kretsar runt stjärnor?
Det expanderande universum NASA
Varje vecka, läsarna av vårt rymdnyhetsbrev, Luftslussen , skicka in sina frågor för rymdreportern Neel V. Patel att svara. Den här veckan: de långsiktiga effekterna av universums expansion.
Jag undrade, om universum fortsätter att expandera, finns det en relativt förutsägbar tidsram när planeter inte kommer att kunna kretsa runt en stjärna eftersom det inte finns tillräckligt med gravitationskraft? Betyder expansionen också att stjärnskådning så småningom kommer att vara ett minne blott? — Strand
Universums expansion håller säkert vissa astrofysiker och kosmologer uppe på natten, på grund av en enorm osäkerhet knuten till denna typ av forskning . Men att döma av de flesta av våra nuvarande observationer av expansionshastigheten hittills, kommer vi inte att se en överskådlig framtid där allt sträcks ut för långt ifrån varandra för att gravitationen ska fungera längre. Månar kommer att fortsätta att kretsa runt planeter; planeter kommer att fortsätta att kretsa runt stjärnor; stjärnor kommer att fortsätta att bilda galaxer. (Tills, naturligtvis, dessa stjärnor börjar explodera och förstöra planeterna och månarna runt dem.)
Varför? Låt oss säga att du har två bilar som kör nerför motorvägen, den ena 30 fot framför den andra. Om universum expanderar, så kommer teoretiskt avståndet mellan dessa objekt att bli större och större med tiden.
Men om den andra bilen långsamt och konsekvent skulle accelerera över tiden, skulle den övervinna expansionens effekt och behålla samma 30 fots avstånd från den första bilen. Som astrofysikern Ethan Siegel skriver i ett inlägg på Medium , universums expansion är inte en kraft som utövas inom det, utan en hastighet. Och det är möjligt för andra krafter att överträffa den takten.
I mycket stor skala, det verkar inte som om gravitationen kommer att övervinna effekterna av expansion . Vissa strukturer som galaxsuperkluster är inte tillräckligt hårt bundna av gravitationen för att hålla ihop för alltid. Så småningom, de kommer att sträckas ut tillräckligt långt för att sluta vara en superkluster , och helt enkelt vara individuella galaxer.
Men när du börjar prata om mindre objekt, som stjärnor, planeter och hela galaxer själva, är effekterna av krafter, som de elektromagnetiska och kärnkrafterna, mycket mer framträdande. Dessa krafter, och till och med gravitationen, hjälper till att övervinna effekterna av universums expansion i mindre skalor. Du behöver bara ha krafter som kan matcha eller överstiga hastigheten för den expansionen, och detta är mycket lättare när avståndet mellan objekten är mindre.
Återigen, saker beror verkligen på huruvida expansionstakten förändras dramatiskt över tiden (vem vet vad som kan hända under de kommande 10 miljarderna åren). Men så vitt vi kan säga kommer Vintergatan att hålla ihop. Jorden kommer att kretsa runt solen, liksom de andra planeterna, tills solen exploderar till en supernova. Detsamma gäller andra stjärnsystem och galaxer. Vad vi däremot kommer att förlora är de större hoparna av hundratals till tusentals galaxer. De kan inte springa undan universums expansion, och så småningom kommer de att sträckas ut för långt för att interagera med varandra.
Stjärnskådning kommer alltid att vara en grej. Galaxskådande, kanske inte så mycket.