Тепловая карта Вселенной показала страшное: эпоха звёзд почти закончилась

Учёные сделали огромный шаг к пониманию эволюции космоса. Международная группа астрофизиков представила одну из самых точных на сегодняшний день карт изменения температуры Вселенной за всё время её существования. Исследование основано на данных двух космических телескопов Европейского космического агентства — "Евклид" и "Гершель", а результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.

Как создавали тепловую карту Вселенной

Телескоп "Евклид", запущенный в июле 2023 года ракетой SpaceX, изначально предназначен для изучения тёмной материи и составления трёхмерной карты космоса. Уже в марте 2025 года аппарат представил первые крупные результаты, включающие наблюдения 26 миллионов галактик в пределах 10,5 миллиарда световых лет.

Объединив эти данные с архивами инфракрасного телескопа "Гершель", учёные смогли оценить тепловое излучение звёздной пыли более чем в 2,6 миллионах галактик. Такое объединение позволило впервые с высокой точностью проследить, как менялась температура галактик и скорость звездообразования на протяжении миллиардов лет.

"Объединив данные "Евклида" и "Гершеля" и имея такую огромную выборку галактик, мы можем производить статистически надёжные расчёты", — пояснил астрофизик Райли Хилл, ведущий автор исследования.

Сравнение миссий "Евклид" и "Гершель"

Умеренное охлаждение и спад звездообразования

Результаты анализа показали: за последние 10 миллиардов лет средняя температура галактик снизилась примерно на 10 Кельвинов. На первый взгляд это кажется незначительным, однако для масштабов Вселенной это — показатель глобального охлаждения и снижения темпов звездообразования.

"С этого момента Вселенная будет становиться всё холоднее и безжизненнее. Количество пыли и её температура уменьшаются на протяжении миллиардов лет — эпоха максимального звездообразования уже позади", — отметил астрофизик Дуглас Скотт из Университета Британской Колумбии.

Этот процесс связан с тем, что молодые горячие звёзды образуются всё реже, а галактики теряют активные участки звездообразования. В результате космос постепенно "остывает" — его свет и энергия рассеиваются.

Карта Вселенной в трёх измерениях

Миссия "Евклид" нацелена на создание крупнейшей трёхмерной карты космоса в истории астрономии. Учёные планируют каталогизировать 1,5 миллиарда галактик, охватывая почти треть ночного неба.
Объединение наблюдений в видимом, ближнем и дальнем инфракрасном диапазонах позволяет исследовать структуру Вселенной с беспрецедентной точностью.

Эта карта поможет не только проследить, как распределяется тёмная материя, но и понять, как изменялись условия звездообразования с течением времени.

Плюсы и минусы нового метода

Ошибка — Последствие — Альтернатива

• Ошибка: анализировать только видимый спектр.
  Последствие: недооценка температуры звёздной пыли.
  Альтернатива: объединять видимый и инфракрасный диапазоны.

• Ошибка: рассматривать небольшие выборки галактик.
  Последствие: неточность статистических оценок.
  Альтернатива: использовать большие базы данных, как у "Евклида".

• Ошибка: игнорировать влияние тёмной материи.
  Последствие: искажённое понимание космической структуры.
  Альтернатива: включать её в модели распределения массы и энергии.

А что если…

А что если охлаждение Вселенной продолжится быстрее, чем ожидалось? Тогда процесс звездообразования может практически прекратиться в течение нескольких десятков миллиардов лет, а галактики превратятся в тусклые скопления старых звёзд.
А что если тёмная энергия изменит свою интенсивность? В этом случае космос может расширяться иначе, чем предсказывают текущие модели.
А если окажется, что пыль сохраняет тепло дольше, чем предполагалось, то некоторые регионы Вселенной могут оставаться "живыми" дольше других.

FAQ

Что такое "охлаждение Вселенной"?
Это постепенное снижение температуры межзвёздной пыли и газа из-за уменьшения звездообразования и расширения космоса.

Почему важен телескоп "Евклид"?
Он позволяет объединить наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах, создавая трёхмерную карту распределения материи.

Что показали данные "Гершеля"?
Они помогли измерить температуру звёздной пыли и доказали, что её уровень снижается с каждым миллиардом лет.

Можно ли измерить температуру всей Вселенной?
Да, косвенно — по тепловому излучению галактик и фоновому микроволновому излучению.

Что ждёт Вселенную дальше?
По прогнозам, звёздообразование продолжит снижаться, и через триллионы лет останутся лишь холодные, угасающие звёзды и чёрные карлики.

Мифы и правда

• Миф: температура космоса всегда постоянна.
  Правда: она непрерывно снижается со временем из-за расширения Вселенной.

• Миф: звёзды образуются с одинаковой скоростью во все эпохи.
  Правда: пик звездообразования пришёлся на 3-5 миллиардов лет после Большого взрыва.

• Миф: инфракрасные телескопы менее точны, чем оптические.
  Правда: именно инфракрасные приборы позволяют измерять температуру пыли и газа.

Исторический контекст

Телескоп "Гершель" (2009-2013) стал первым крупным инструментом, исследовавшим Вселенную в дальнем инфракрасном диапазоне. Его данные заложили основу для будущих миссий.
"Евклид", запущенный спустя десять лет, развил эти исследования, объединив видимый и инфракрасный свет, чтобы изучить тёмную материю и структуру космоса в трёх измерениях.

"Мы только начинаем осознавать, насколько взаимосвязаны температура, звёздная пыль и эволюция галактик", — добавила астрофизик Мария Левенсон из ЕКА.

Три интересных факта

1. За секунду во Вселенной образуется около семи новых звёзд, тогда как десять миллиардов лет назад — более тысячи.

2. "Евклид" способен фиксировать объекты с яркостью в 10 миллиардов раз меньше солнечной.

3. Температура звёздной пыли в ранней Вселенной была около 30 K, а сейчас — около 20 K.