Сформировавшаяся таким образом Вселенная существует уже почти 15 млрд. лет. Но что ожидает ее в будущем? Модели ее эволюции приводят к выводу, что судьба Вселенной зависит только от средней плотности заполняющего ее вещества (см. рис. 13.4). При малой плотности Метагалактика будет неограниченно расширяться, а при большой расширение сменится сжатием из-за действия сил гравитации. Существует критическое значение плотности вещества ρ_крит, отделяющее один случай от другого:

Рис. 13.4. Космологические модели Вселенной

,

где H – постоянная Хаббла, G – гравитационная постоянная. Таким образом, критическое значение средней плотности в Метагалактике зависит от постоянной Хаббла, при значении постоянной H = 75 км/(с·Мпк), ρ_крит ≈ 10^–29 г/см³.

Итак, при плотности вещества ниже критической, расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Этот вариант называется «открытая Вселенная». Похожий сценарий развития ждет и плоскую Вселенную, когда плотность равна критической. Через многие миллиарды лет прогорит все вещество в звездах, и галактики погрузятся во тьму. Останутся только планеты, белые и коричневые карлики, а столкновения между ними будут крайне редки. Если верна теория великого объединения взаимодействий, через 10⁴⁰ лет распадутся составляющие бывшие звезды протоны и нейтроны. Спустя приблизительно 10¹⁰⁰ лет испарятся гигантские черные дыры. В нашем мире останутся лишь электроны, нейтрино и фотоны, удаленные друг от друга на огромные расстояния. В известном смысле это будет конец времени.

Если же плотность Вселенной окажется больше критической, то наш мир замкнут, а расширение рано или поздно сменится катастрофическим сжатием. Вселенная закончит свою жизнь в гравитационном коллапсе.

Определить из наблюдений истинную плотность материи очень сложно. Для вещества, входящего в галактики, усредненная плотность составляет около 3·10^–31 г/см³, т.е. много меньше критической. Учет скрытой массы позволяет увеличить эту оценку на 1–2 порядка. Таким образом, пока еще не удалось установить, является ли наша Вселенная открытой или закрытой.

В конце ХХ в. по наблюдениям сверхновых звезд на больших расстояниях обнаружено ускорение расширения Вселенной. Судя по всему, имеется какая-то неизвестная нам сила, которая буквально растаскивает Вселенную в разные стороны, – какая-то, по сути, антигравитация, причем настолько сильная, что она превосходит силу тяжести, и под ее воздействием галактики разлетаются с неуклонно возрастающей скоростью.