Пять возрастов Вселенной

Адамс Фред

Наиболее правдоподобно это можно объяснить тем, что ни одна цивилизация не преодолела огромных препятствий, связанных с межзвездными путешествиями. Фактическое передвижение в космических кораблях, вероятно, крайне непрактично даже для развитых обществ. Чтобы разогнать корабль до требуемых скоростей, необходимы экстраординарные количества энергии. Более того, не ясно, из каких экономических побуждений могло бы быть предпринято подобное путешествие. Поскольку большинство звезд меньше Солнца, а значит, они живут дольше современного возраста Вселенной, вряд ли какая-то развитая цивилизация была бы вынуждена покинуть свою солнечную систему из-за звездной эволюции.

Однако в будущем эпоха звезд будет более благосклонна

к распространению жизни. Значительно увеличиваются как возможности, так и мотивации межзвездных путешествий. Как только относительно тяжелые звезды типа нашего Солнца начнут выгорать и превращаться сначала в красных гигантов, а потом в белых карликов, разумные цивилизации, живущие вблизи этих умирающих звезд, могут счесть заманчивой идею колонизации планетарных систем близких звезд, которые и на тот момент будут активно вырабатывать энергию посредством ядерного синтеза. Например, через несколько миллиардов лет цивилизация, вынужденная покинуть умирающую звезду с массой, равной 1,05 солнечной, может обрести привлекательное, хотя и временное, жилье в нашей Солнечной системе. К этому времени Земля превратится в неприглядную копию Венеры, однако Марс с его теплом и влажностью, а также возрожденной атмосферой и преуспевающим рынком недвижимости может показаться весьма симпатичным местом.

На протяжении более длительного времени, когда развитые цивилизации начнут покидать звезды со все более низкими массами, вполне могут возникнуть споры относительно приоритета. Однако еще очень долго число жизнеспособных планетарных систем будет неуклонно расти: свой вклад в этот процесс внесет появление красных карликов, которые вновь нагреют свои столь долго мерзнущие планеты. И только после того, как самые маленькие красные карлики (масса которых составляет всего восемь процентов от массы Солнца) сверкнут и угаснут, планеты с жидкой водой превратятся, главным образом, в застывшее воспоминание. Хотя этот будущий энергетический кризис неизбежен, он произойдет лишь через триллионы лет.

Возможность завоевания Галактики поднимает интересный вопрос. Если какая-то конкретная разумная цивилизация окажется враждебной и агрессивной, то наша Галактика не устоит перед разорением, разграблением и завоеванием. Враждебно настроенная цивилизация может просто захватить Вселенную и установить в ней свою власть. Выше мы уже показали, что достаточно развитая и амбициозная цивилизация, в принципе, способна колонизировать всю Галактику всего лишь за какой-то миллиард лет. Если когда-либо разовьется агрессивно настроенная цивилизация, которая сумеет решить проблемы, связанные с космическим путешествием, в будущем она вполне может покорить нашу Галактику.

Существует и другая альтернатива. Цивилизация, достаточно развитая, чтобы задумываться о межзвездных путешествиях, может осознать бесплодность этой попытки и даже не попытается колонизировать другие солнечные системы. Такое общество, вероятно, будет обладать и хорошим пониманием зарождения и эволюции жизни. Если эта цивилизация сможет постичь фундаментальную основу сознания, она сможет превзойти естественный отбор. Например, возникновение жизни, в сущности, может оказаться автоматическим, то есть жизнь может естественным путем развиться на любой пригодной для этого планете. Кроме того, может оказаться, что эволюция всегда приводит к развитию разумных видов приблизительно сравнимого качества. В этом случае жизнь, естественным образом возникающая на любой пригодной для этого планете, была бы «ничуть не лучше и не хуже» жизни любой цивилизации, которая могла бы туда переселиться. Как только любая мыслящая цивилизация все это осознает, она просто решит остаться там, где обитает.

Делая предсказания относительно внеземного разума и колонизации Галактики, нельзя забывать о голословном характере этого предприятия. Почти два века назад,

в 1835 году знаменитый французский философ Огюст Конт писал: «Что касается звезд, все исследования, которые в конечном итоге не сводятся к простым наблюдениям…. нам, непременно, недоступны… Мы никогда не сможем изучить их химический состав… Я считаю любое понятие, связанное с истинной средней температурой различных звезд, вечно недоступным для нас…». В свете современных достижений астрономии это предсказание звучит до безнадежного наивно. И все же сегодняшние размышления о межзвездном сообщении и космических путешествиях следует воспринимать с разумной долей осторожности. Предсказания же, касающиеся физической Вселенной и особенно будущей эволюции и смерти звезд, напротив, имеют под собой более твердую основу.

Конец эпохи образования звезд в Галактике

По прошествии триллионов лет умрут даже самые долгоживущие звезды. Хотя, с позиций человека и даже по сравнению с современным возрастом Вселенной, этот промежуток времени кажется долгим, в более обширном контексте отдаленного будущего он не так уж и велик. Поскольку звезды имеют конечное время жизни, галактики смогут поддерживать свой текущий статус, только пока продолжают создавать новые звезды. В течение какого времени Галактика сможет поддерживать образование обычных звезд, прежде чем иссякнут ее сырьевые ресурсы? Какая космологическая декада будет править последними поколениями звезд?

История образования звезд в нашей Галактике, а также в других спиральных галактиках, — сложный предмет. Несмотря на неопределенность будущего звездообразования в Галактике, мы можем дать приблизительное описание того, что произойдет. Для создания новых звезд галактики должны превращать газ в облака, служащие местом образования звезд. Как только газ соберется в облака, удерживаемые действием гравитации, они естественным образом породят звезды. Галактики могут продолжать рождать звезды, покуда они могут создавать такие облака, для чего галактика должна иметь надежные запасы газа. Таким образом, нам хотелось бы знать, сколько времени пройдет, прежде чем Галактика исчерпает все свои сырьевые ресурсы.

Чтобы получить приблизительное представление о том, сколько времени осталось до конца эпохи образования звезд, можно разделить массу газа, в настоящий момент имеющегося в Галактике, на скорость его превращения в звезды. Эта простая процедура подсчета свидетельствует о том, что Галактика истощит запасы своего газа еще через десять миллиардов лет, что примерно сравнимо с настоящим возрастом Вселенной. Ясно, что галактики не смогут производить звезды бесконечно. Однако фактическое время истощения запасов газа несколько длиннее этой наивной оценки.

Когда звезды умирают, часть их массы возвращается в межзвездную среду — галактическое хранилище газа и пыли. Звезды типа Солнца теряют значительную долю своей массы из-за звездных ветров и образования планетарных туманностей. Более тяжелые звезды возвращают большую часть своей массы в межзвездную среду, когда вспыхивают в сверхновые. Таким образом, сами звезды служат источником газа, который впоследствии включается в будущие поколения звезд. Кроме того, дополнительный газ появляется в Галактике, когда на галактический диск падает внешний по отношению к нему материал. Наконец, и это самое важное, скорость образования звезд снижается по мере уменьшения общего запаса газа. Такая переработка и меры по сохранению имеющегося газа отсрочивают ту эпоху, когда в галактиках закончатся запасы газа и они перестанут рождать новые звезды. Однако, даже несмотря на все эти ухищрения, запасы газа в Галактике закончатся через несколько триллионов лет. К четырнадцатой космологической декаде, когда Вселенной исполнится сто триллионов лет, образование обычных звезд в галактиках прекратится практически полностью.