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Wird die Expansion des Universums dazu führen, dass Planeten keine Sterne mehr umkreisen?
Das expandierende Universum NASA
Jede Woche, die Leser unseres Weltraum-Newsletters, Die Luftschleuse , senden ihre Fragen an den Weltraumreporter Neel V. Patel zur Beantwortung. Diese Woche: die langfristigen Auswirkungen der Expansion des Universums.
Ich habe mich gefragt, ob es einen relativ vorhersehbaren Zeitrahmen gibt, wenn sich das Universum weiter ausdehnt, wenn Planeten nicht in der Lage sein werden, sich um einen Stern zu drehen, weil es nicht genug Anziehungskraft gibt? Bedeutet die Erweiterung auch, dass das Beobachten von Sternen irgendwann der Vergangenheit angehören wird? — Strand
Die Expansion des Universums hält sicher einige Astrophysiker und Kosmologen nachts wach enorme Unsicherheit, die mit dieser Art von Forschung verbunden ist . Aber nach den meisten unserer bisherigen Beobachtungen der Expansionsrate zu urteilen, werden wir keine absehbare Zukunft sehen, in der alles zu weit auseinander gezogen wird, als dass die Schwerkraft mehr funktionieren könnte. Monde werden sich weiterhin um Planeten drehen; Planeten werden sich weiterhin um Sterne drehen; Sterne werden weiterhin Galaxien bilden. (Bis natürlich, bis diese Sterne zu explodieren beginnen und die Planeten und Monde um sie herum zerstören.)
Wieso den? Nehmen wir an, Sie haben zwei Autos, die die Autobahn hinunterfahren, eines 30 Fuß vor dem anderen. Wenn sich das Universum ausdehnt, wird der Abstand zwischen diesen Objekten theoretisch mit der Zeit immer größer.
Aber wenn das zweite Auto im Laufe der Zeit langsam und konstant beschleunigen würde, würde es den Effekt der Ausdehnung überwinden und den gleichen Abstand von 30 Fuß zum ersten Auto beibehalten. Wie der Astrophysiker Ethan Siegel schreibt in einem Beitrag auf Medium , ist die Expansion des Universums keine Kraft, die in ihm ausgeübt wird, sondern eine Rate. Und es ist möglich, dass andere Kräfte diese Rate übertreffen.
In sehr großen Maßstäben Es scheint nicht, dass die Schwerkraft die Auswirkungen der Expansion überwinden wird . Einige Strukturen wie Galaxien-Superhaufen sind nicht fest genug durch die Schwerkraft gebunden, um für immer zusammenzuhalten. Letztlich, Sie werden weit genug gestreckt, um aufzuhören, ein Superhaufen zu sein , und einfach einzelne Galaxien sein.
Aber wenn Sie anfangen, über kleinere Objekte wie Sterne, Planeten und ganze Galaxien selbst zu sprechen, sind die Wirkungen von Kräften wie elektromagnetischen und nuklearen Kräften viel stärker ausgeprägt. Diese Kräfte und sogar die Schwerkraft tragen dazu bei, die Auswirkungen der Expansion des Universums in kleineren Maßstäben zu überwinden. Sie müssen nur Kräfte haben, die die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung erreichen oder überschreiten können, und dies ist viel einfacher, wenn der Abstand zwischen Objekten kleiner ist.
Auch hier hängen die Dinge wirklich davon ab, ob sich die Expansionsrate im Laufe der Zeit dramatisch ändert oder nicht (wer weiß, was in den nächsten 10 Milliarden Jahren passieren könnte). Aber soweit wir das beurteilen können, wird die Milchstraße zusammenbleiben. Die Erde wird sich wie die anderen Planeten um die Sonne drehen, bis die Sonne in einer Supernova explodiert. Dasselbe gilt für andere Sternensysteme und Galaxien. Was wir jedoch verlieren werden, sind die größeren Haufen von Hunderten bis Tausenden von Galaxien. Sie können der Expansion des Universums nicht entkommen, und schließlich werden sie zu weit ausgestreckt sein, um miteinander zu interagieren.
Sternegucken wird immer eine Sache sein. Galaxy-gazing, vielleicht nicht so sehr.