Vil universets ekspansjon bety at planeter ikke lenger går i bane rundt stjerner?

Det ekspanderende universet NASA

Hver uke leser leserne av vårt romfartsnyhetsbrev, Luftslusen , send inn spørsmålene deres som romreporter Neel V. Patel kan svare på. Denne uken: de langsiktige effektene av utvidelsen av universet.

Jeg lurte på, hvis universet fortsetter å utvide seg, er det en relativt forutsigbar tidsramme når planeter ikke vil være i stand til å rotere rundt en stjerne fordi det ikke er nok gravitasjonskraft? Betyr utvidelsen også at stjernekikking til slutt vil være en saga blott? — Strand

Utvidelsen av universet holder absolutt noen astrofysikere og kosmologer oppe om natten, på grunn av Det er stor usikkerhet knyttet til denne typen forskning . Men å dømme ut fra de fleste av våre nåværende observasjoner av ekspansjonshastigheten så langt, kommer vi ikke til å se en overskuelig fremtid hvor alt blir strukket ut for langt fra hverandre til at tyngdekraften kan fungere lenger. Måner vil fortsette å dreie rundt planeter; planeter vil fortsette å dreie rundt stjerner; stjerner vil fortsette å danne galakser. (Inntil, selvfølgelig, disse stjernene begynner å eksplodere og ødelegge planetene og månene rundt dem.)

Hvorfor? La oss si at du har to biler som kjører nedover motorveien, den ene 30 fot foran den andre. Hvis universet utvider seg, vil teoretisk avstanden mellom disse objektene bli større og større over tid.

Men hvis den andre bilen sakte og konsekvent akselererte over tid, ville den overvinne ekspansjonens effekt og opprettholde den samme 30 fots avstanden fra den første bilen. Som astrofysiker Ethan Siegel skriver i et innlegg på Medium , utvidelsen av universet er ikke en kraft som utøves i det, men en hastighet. Og det er mulig for andre krefter å overgå den hastigheten.

I veldig store skalaer, det ser ikke ut til at tyngdekraften vil overvinne effekten av ekspansjon . Noen strukturer som galaksesuperhoper er ikke tett nok bundet av tyngdekraften til å holde sammen for alltid. Etter hvert, de vil bli strukket ut langt nok til å slutte å være en superklynge , og rett og slett være individuelle galakser.

Men når du begynner å snakke om mindre objekter, som stjerner, planeter og hele galakser selv, er effekten av krefter, som elektromagnetiske og kjernefysiske krefter, mye mer fremtredende. Disse kreftene, og til og med tyngdekraften, hjelper til med å overvinne effekten av universets utvidelse i mindre skalaer. Du trenger bare å ha krefter som kan matche eller overstige hastigheten til den utvidelsen, og dette er mye lettere når avstanden mellom objektene er mindre.

Igjen, ting avhenger virkelig av hvorvidt ekspansjonshastigheten endrer seg dramatisk over tid (hvem vet hva som kan skje i løpet av de neste 10 milliarder årene). Men så vidt vi kan se, kommer Melkeveien til å holde sammen. Jorden kommer til å dreie rundt solen, i likhet med de andre planetene, til solen eksploderer til en supernova. Det samme gjelder andre stjernesystemer og galakser. Det vi derimot kommer til å miste er de større klynger på hundrevis til tusenvis av galakser. De kan ikke løpe unna utvidelsen av universet, og til slutt vil de bli strukket ut for langt til å samhandle med hverandre.

Stjernekikking vil alltid være en ting. Galakseskuende, kanskje ikke så mye.

gjemme seg