Selbst ohne sichtbare Galaxien am Nachthimmel könnten wir in Billionen Jahren noch Hinweise auf ein expandierendes Universum finden, sagt Harvard-Theoretiker Abi Loeb.
Während sich die Galaxien in unserem Universum mit Lichtgeschwindigkeit voneinander ausdehnen und das kosmische Leuchten des Urknalls nachlässt, bleibt es den Astronomen überlassen, die Spuren des Urknalls und die Geburt unseres Universums in Billionen Jahren zu studieren jetzt? Woher werden unsere fernen Nachkommen wissen, dass sich das Universum ausdehnt, wenn Galaxien so weit voneinander entfernt sind, dass wir von unserem Standpunkt in der Milchstraße aus überhaupt keine anderen Galaxien sehen können?
Große Gedanken. Aber nicht zu groß für den Harvard-Theoretiker Avi Loeb, der das Institut für Theorie und Berechnung am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics leitet. Er behandelte diese Frage in einem Artikel, der im Internet verfügbar ist Zeitschrift für Kosmologie und Astroteilchenphysik.
Die künstlerische Auffassung der kosmischen Sicht in Billionen Jahren. Bildnachweis: David A. Aguilar
In einer Billion Jahren, in denen das Universum 100-mal älter ist als heute, wird sich unsere Heimat - die Milchstraßengalaxie - mit der Andromeda-Galaxie zusammengeschlossen haben, um das zu schaffen, was einige Astronomen nennen Milkomeda. Unsere Sonne wird zusammen mit vielen anderen Sternen ausgebrannt sein, und alle Galaxien, die wir jetzt sehen können, werden für immer außer Sichtweite des kosmischen Horizonts sein. Das vom Urknall zurückbleibende Leuchten, das als kosmischer Mikrowellenhintergrund (CMB) erkennbar ist, nimmt ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit zu und verblasst, wenn sich seine Wellenlängen zu einem unsichtbaren Spektrum ausdehnen. Dr. Loeb sagte:
Früher dachten wir, dass eine Beobachtungskosmologie in Billionen Jahren nicht machbar wäre. Jetzt wissen wir, dass dies nicht der Fall sein wird.Hypervelocity-Sterne ermöglichen den Bewohnern von Milkomeda, etwas über die kosmische Expansion zu lernen und die Vergangenheit zu rekonstruieren. Astronomen der Zukunft müssen sich nicht auf den Urknall verlassen. Durch sorgfältige Messungen und geschickte Analysen können sie die subtilen Beweise finden, die die Geschichte des Universums umreißen.
Hypervelocity-Sterne sind äußerst selten - sie treten etwa alle 100.000 Jahre auf. Diese Art von Stern wird aus dem Schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie geschleudert, wenn ein Doppelsternsystem in das Schwarze Loch gezogen und auseinandergerissen wird. Ein Stern verschwindet im Schwarzen Loch und der andere wird als Hypervelocity-Stern mit einer Geschwindigkeit von über einer Million Meilen pro Stunde ausgestoßen - schnell genug, um der Schwerkraft des Schwarzen Lochs zu entkommen. Das Licht eines Hypervelocity-Sterns wäre die am weitesten entfernte Lichtquelle, die einem Astronomen aus Milkomeda zur Verfügung steht.
Loeb erklärt, dass zukünftige Astronomen die Technologie hätten, um nicht nur die Hypervelocity-Sterngeschwindigkeit zu messen, sondern auch die zusätzliche Geschwindigkeit, die das expandierende Universum ausübt. Dies wäre der Beweis für ein expandierendes Universum. es würde Edwin Hubbles Entdeckung ähneln, aber auf kleineren Effekten basieren. Sterne in Milkomeda würden enthüllen, wann sich die Galaxie gebildet hatte. Die Kombination dieser Beweise mit den Hypervelocity-Sternmessungen würde das Alter des Universums und wichtige kosmologische Parameter ergeben.
Sie könnten es herausfinden, aber die Beweise wären nicht so spektakulär wie das, was wir jetzt vor uns sehen können, zum Beispiel die entferntesten und daher jüngsten Galaxien in unserem Universum, gesehen durch die erweiterte Sicht des Hubble-Weltraumteleskops. In einer Billion Jahren wird selbst für leistungsstarke Teleskope wie Hubble die ferne Sicht auf die eigene Vergangenheit unseres Universums für immer verschwunden sein.