Due fisici teorici hanno proposto una teoria su ciò che potrebbe accadere all’universo man mano che si espande. Sebbene alcuni credano che possa verificarsi un secondo o un terzo Big Bang, dicono che il cosmo potrebbe non finire mai.
Un team di ricercatori ha scoperto che l’energia oscura potrebbe periodicamente “accendersi e spegnersi”, espandendo e contraendo l’universo fino a quando non si creano le circostanze adatte per il verificarsi di un nuovo Big Bang che creerebbe un nuovo universo.
L’universo si sta espandendo più velocemente
Il cosmo è denso di cose e la forza di attrazione della gravità riunisce tutta la materia, secondo la NASA. All’inizio degli anni ’90, gli scienziati credevano che l’universo avesse una densità di energia sufficiente per cessare di espandersi e collassare, oppure, che potesse avere poca densità di energia e che non avrebbe mai smesso di espandersi.
Poi, nel 1998, gli studi effettuati utilizzando l’Hubble Space Telescope (HST) su supernove molto distanti hanno rivelato che il cosmo stava crescendo più lentamente di quanto si credesse.
Contrariamente alla credenza popolare, a causa della gravità, il cosmo si è espanso sempre più velocemente invece di diminuire. Nessuno l’aveva previsto e nessuno sapeva come descriverlo.
Sebbene ci sia più sconosciuto che noto, gli scienziati sanno quanta energia oscura esiste perché capiscono come influenza l’espansione dell’universo. Le più recenti misure indicano che la materia oscura costituisca circa l’86% della massa dell’universo e circa il 27% della sua energia.
La materia oscura è misteriosa, ma si pensa che stia causando l’espansione dell’universo sempre più velocemente.
I cosmologi non sono sicuri della più rapida espansione dell’universo, che chiamano energia oscura, ma sanno che l’universo alla fine si espanderà nel nulla se questa accelerazione continua.
Non sarebbe il primo caso di espansione esplosiva. L’energia e la densità nei primi secondi del Big Bang furono così intense da essere tutt’oggi sconosciute ai fisici. Il cosmo ha quindi attraversato una fase di rapida espansione nota come inflazione, anch’essa poco conosciuta.
Gli astronomi si sono chiesti a lungo se i primi momenti del Big Bang e l’epoca attuale siano collegati e se un’entità che guida entrambi eviti il dilemma della singolarità del Big Bang.
L’energia oscura può evitare il Big Bang?
Nello studio intitolato “Bouncing Cosmology From Nonlinear Dark Energy With Two Cosmological Constants”, disponibile nel database di prestampa arXiv, il team ha discusso un modello dell’universo in cui l’energia oscura gioca un ruolo nell’espansione dell’universo.
I precedenti modelli di energia oscura hanno mostrato che potrebbe essere acceso in momenti diversi per influenzare l’espansione cosmica. Tuttavia, il nuovo studio propone un modello più realistico considerando materia e radiazione.
Il team sperava di indagare se l’energia oscura potesse eludere la singolarità del Big Bang, generare inflazione e accelerare il tardo universo. Il cosmo non può originarsi dal punto di densità infinita per impedire quella singolarità iniziale. Invece, l’universo in cui viviamo deve essere uno di una serie infinita di ripetuti “Big Bounce”.
In questo scenario, l’energia oscura guida il cosmo fino a raggiungere una dimensione specifica. L’energia oscura cambia, spingendo il cosmo a restringersi e l’universo sperimenta una crisi significativa. Ma appena prima di raggiungere uno stato di densità infinita, l’energia oscura si inverte, il che porta a un periodo di rapida inflazione e al riavvio del ciclo.
I ricercatori hanno scoperto un modello di energia oscura che ha eseguito l’azione richiesta. Ma soprattutto, la materia e la radiazione non avrebbero potuto essere presenti nell’universo primordiale, altrimenti avrebbero rovinato l’inflazione. Invece, la materia e la radiazione dovrebbero essere apparse immediatamente dopo l’inflazione, quando parte dell’energia oscura è decaduta, inondando l’universo di luce e materia.
Nonostante il successo iniziale, i ricercatori non sono stati in grado di trovare una classe generale di modelli di energia oscura che potessero portare sempre agli stessi risultati. Invece, hanno dovuto introdurre artificialmente un valore inferiore per la moderna espansione accelerata rispetto a quanto previsto dalla meccanica quantistica per ottenere esattamente il risultato giusto.
Tuttavia, questo nuovo studio punta in una direzione promettente, fornendo una valida piattaforma per ulteriori studi su modelli simili.
