Какова конечная судьба скопления галактик?

Мы довольно хорошо знаем, что скопления галактик разлетаются на части из-за расширения пространства, которое в конечном итоге вытеснит их из горизонта космических событий друг друга, оставляя их в одиночестве, каждое отдельное «тело» в своей локальной наблюдаемой вселенной без средств связи или влиять на другие кластеры.

Сами кластеры удерживаются вместе гравитационным связыванием, которое удерживает их от разрыва на части из-за расширения пространства, по крайней мере, предполагая, что плотность темной энергии в конечном итоге не увеличивается.

Что будет с кластером? Сначала я предположил, что его черные дыры поглотят всю имеющуюся материю и соединятся в одну одинокую черную дыру. Но в то же время черные дыры не являются в конечном счете вечными из-за радиации Хокинга и не поглощают все звезды, предположительно большинство звезд хорошо избегают гравитации.

Итак, какие современные теории говорят, что локальное скопление галактик преобразуется в t → ∞?

Как вы указываете, в ускоряющейся Вселенной крупномасштабные структуры будут становиться все более и более изолированными. Таким образом, в определенный момент у вас будут гравитационно связанные сверхскопления, разделенные очень большими пустотами и все меньшим количеством нитевидных структур.

После выделения мы можем изучить динамику этих независимых сверхскоплений. В очень больших временных масштабах галактики будут сталкиваться и сливаться. После столкновений вы будете склонны образовывать эллиптические галактики. Поэтому я думаю, что у вас будет большая одиночная эллиптическая галактика.

Тогда мы можем быть заинтересованы в будущем звезд этих галактик. Сначала мы видим, что скорость образования звезд уже достигла своего пика несколько миллиардов лет назад. Так как число столкновений галактик, которые обычно нацелены на формирование звезд, скорость образования звезд будет медленно продолжать уменьшаться. Более того, поскольку тяжелые элементы (все элементы, кроме водорода и гелия) образуются в звездах, у будущих поколений звезд будет все больше и больше тяжелых элементов. С ядерной точки зрения, наиболее стабильным элементом является железо, поэтому в очень больших временных масштабах легкие элементы будут превращаться в железо, тогда как тяжелые элементы распадаются в железо.

$10^{30}$

$t\rightarrow\infty$

Примечание: это гипотетический сценарий и много неизвестных

Это зависит от того, где находится кластер. Крупномасштабные объекты Вселенной (как наблюдаемые, так и смоделированные) состоят из нитей и пустот. Ниже приведена карта, составленная Sloan Digital Sky Survey (SDSS), показывающая эти функции.

Каждая точка здесь - это отдельная галактика.

Симуляции показывают удивительно то же самое. Вот видео симуляции тысячелетия$t \rightarrow \infty$

Галактики могут либо оторваться, либо столкнуться друг с другом. Это происходит из двух возможных теорий: Большой Хруст и Большой Замораживание. Но это правда, если мы рассмотрим только две галактики, представляющие интерес.

Пустоты и черные дыры не следует игнорировать, так как их присутствие должно усилить или разрушить любую из существующих сил. Эти два одинаково ответственны за судьбу галактик.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Большой Хруст и Большой Замораживание две теоретические возможности, которые представляют будущее для нашей вселенной. Каждая из теорий завершает конец, где вселенная либо начинает уменьшаться, как она когда-то расширялась, и, таким образом, заканчивается единичностью, как она когда-то начиналась, или вселенная продолжает неуклонно расширяться, делая ее холоднее и холоднее. Пустоты и черные дыры не должны иметь прямого отношения к вышеупомянутым судьбам, но в конечном итоге станут их результатом .