Le recenti scoperte e i nuovi calcoli basati sui dati dell’energia oscura mettono in discussione la precedente convinzione sull’eterna espansione dell’Universo, suggerendo invece un finale drammatico noto come Big Crunch.
Il destino dell’Universo: verso un Big Crunch
Secondo i modelli aggiornati sviluppati da Henry Tye, professore emerito di fisica alla Cornell University, l’universo, che ha circa 13,8 miliardi di anni, si troverebbe all’incirca a metà della sua potenziale vita totale, stimata in circa 33 miliardi di anni.
I risultati indicano che il cosmo continuerà la sua espansione per altri 11 miliardi di anni circa. Successivamente, l’espansione si arresterà per poi invertire la rotta, portando a una progressiva contrazione. Questa contrazione culminerà nel Big Crunch, un collasso in un singolo punto che segnerà la fine definitiva dello spazio e del tempo.
La previsione di Tye deriva dall’aggiornamento di un modello teorico che incorpora la “costante cosmologica”, un concetto introdotto da Albert Einstein e fondamentale per descrivere l’espansione del cosmo.
Per gli ultimi 20 anni, la comunità scientifica ha generalmente ritenuto che la costante cosmologica fosse positiva, implicando un’espansione eterna dell’universo. Tuttavia, i nuovi dati sull’energia oscura sembrano indicare che la costante sia in realtà negativa.
Il fattore chiave: Il futuro dell’universo dipende intrinsecamente dal valore di questa costante: se è positiva, l’espansione proseguirà indefinitamente; se è negativa, l’universo raggiungerà una dimensione massima, invertirà la direzione e collasserà completamente. I calcoli di Tye supportano quest’ultimo scenario, prevedendo che il Big Crunch avverrà tra circa 20 miliardi di anni. Questo collasso segnerà la fine dell’Universo.
I risultati dei rilevamenti DES e DESI
Le recenti scoperte da importanti osservatori hanno fornito dati cruciali sull’energia oscura, la componente che costituisce il 68% della massa e dell’energia dell’universo, mettendo in discussione la sua natura puramente costante.
La novità principale di quest’anno risiede nei rapporti pubblicati in primavera dal Dark Energy Survey (DES) in Cile e dal Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) in Arizona. I dati raccolti da questi due osservatori, situati rispettivamente nell’emisfero australe e boreale, sono risultati in buon accordo tra loro.
Lo scopo principale di queste indagini era verificare se l’energia oscura derivasse interamente da una costante cosmologica pura. Le loro scoperte suggeriscono che l’universo non è dominato solo da una costante cosmologica, indicando che “l’energia oscura in realtà ha qualcos’altro in corso”. Per spiegare i nuovi dati, il fisico Henry Tye e i suoi collaboratori hanno proposto nel loro articolo l’esistenza di un’ipotetica particella di massa molto bassa.
Questa particella si sarebbe comportata come una costante cosmologica nelle prime fasi della vita dell’universo, ma ora non lo farebbe più. Questo semplice modello non solo si adatta bene ai dati osservativi, ma sposta anche la costante cosmologica sottostante in territorio negativo: “Si è già detto che se la costante cosmologica è negativa, prima o poi l’universo collasserà. Non è una novità,” ha commentato Tye. “Tuttavia, qui il modello ci dice quando e come collasserà l’Universo.”
Questa è la grande implicazione del nuovo modello: pur essendo già noto che una costante cosmologica negativa porta al collasso, la nuova teoria fornisce una tempistica precisa per il Big Crunch.
Le future missioni di rilevamento
Il modello che prevede il “Big Crunch” si basa su nuovi e più precisi dati sull’energia oscura. Ulteriori osservazioni sono già in corso o in programma per fornire informazioni ancora più dettagliate e accurate da inserire nel calcolo della durata cosmica.
Tye ha evidenziato che ci sono altre osservazioni in arrivo. Centinaia di scienziati stanno misurando l’energia oscura osservando milioni di galassie e la distanza tra di esse, raccogliendo dati ancora più accurati da inserire nel modello. Il DESI continuerà le osservazioni per un altro anno, e nuove misurazioni sono in corso o inizieranno presto anche presso diversi altri centri di ricerca. Questi includono lo Zwicky Transient Facility di San Diego, il telescopio spaziale europeo Euclid, la missione SPHEREx della NASA recentemente lanciata, e il Vera C. Rubin Observatory (che prende il nome da Vera Rubin, laureata alla Cornell nel ’51).
Tye trova incoraggiante il fatto che la durata di vita dell’universo possa essere determinata quantitativamente. Conoscere sia l’inizio che la fine dell’Universo fornisce una maggiore comprensione del Cosmo, obiettivo fondamentale della cosmologia. Per Tye, per ogni forma di vita si vuole sapere come inizia e come finisce, ovvero i punti finali. Per il nostro Universo, è altrettanto interessante sapere se ha una fine.
Dopo aver scoperto negli anni ’60 che l’Universo ha un inizio (il Big Bang), la domanda successiva era se avesse una fine. Per molti anni, molti hanno pensato che l’espansione sarebbe andata avanti per sempre. Tye conclude che è positivo sapere che, se i dati verranno confermati, l’Universo avrà una fine.
Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
