L’inflazione cosmica ed il Big Bang sono ampiamente accettati come l’inizio di tutto ciò che vediamo intorno a noi. Un nuovo studio, però, suggerisce che l’inizio della fine dell’universo potrebbe arrivare “abbastanza” presto e, in quel momento, l’espansione dell’universo che va avanti da 13,8 miliardi di anni si arresterà bruscamente.
I ricercatori ritengono che potrebbe, quindi, iniziare un’era di lenta contrazione che finirà tra miliardi di anni con la morte – o forse la rinascita – del tempo e dello spazio.
In un articolo appena pubblicato, gli scienziati dell’Università di Princeton hanno utilizzato le precedenti osservazioni dell’espansione cosmica per cercare di modellare l’energia oscura, una forza misteriosa che costituisce circa il 70% dell’universo, la forza repellente che sembra far espandere il cosmo sempre più velocemente. A dispetto di ciò, però, questi studiosi pensano che la sua influenza potrebbe presto iniziare ad indebolirsi.
Secondo il loro modello, l’accelerazione dell’universo potrebbe terminare rapidamente entro i prossimi 65 milioni di anni, quindi, entro 100 milioni di anni, l’universo potrebbe smettere del tutto di espandersi e iniziare a contrarsi sotto l’azione della gravità.
Secondo il coautore dello studio Paul Steinhardt, direttore del Princeton Center for Theoretical Science presso l’Università di Princeton nel New Jersey, ciò causerebbe la “grande contrazione” e tutto potrebbe accadere in modo “notevolmente” rapido.
Albert Einstein ebbe l’idea della costante cosmologica – che è il valore della densità di energia uniforme che permea lo spazio – per spiegare perché l’universo non stava collassando ma la cosmologia ha subito un cambio di paradigma nel 1998, quando i ricercatori hanno annunciato che la velocità con cui l’universo si stava espandendo va accelerando.
Di conseguenza, alla costante cosmologica doveva essere assegnato un valore diverso da zero e molti credevano che questa espansione fosse il segno di un imminente collasso. Gli scienziati hanno chiamato la misteriosa fonte di questa accelerazione energia oscura.
Un’entità invisibile che, si ritiene, funzioni contrariamente alla gravità spingendo gli oggetti più massicci dell’universo più distanti piuttosto che unirli. Ciò significa che se questa forza dovesse indebolirsi, la gravità diventerebbe la forza dominante e causerebbe la contrazione dell’universo, portando alla collisione di stelle, galassie e pianeti mentre il cosmo collassa su se stesso.
Gli esperti pensano che potrebbe indebolirsi perché, piuttosto che essere costante, l’energia oscura può essere qualcosa che chiamano quintessenza: un campo dinamico che cambia nel tempo. “La domanda che solleviamo in questo articolo è: “Questa accelerazione deve durare per sempre?“, ha detto Steinhardt. “E se no, quali sono le alternative, e in quanto tempo potrebbero cambiare le cose?“
Per testare la loro teoria, i ricercatori hanno creato un modello di quintessenza, che mostra il suo potere repellente e attraente nel tempo. Una volta che il modello ha riprodotto in modo affidabile la storia dell’espansione dell’universo, ha esteso le previsioni al futuro.
Quello che hanno scoperto è che l’energia oscura potrebbe trovarsi nel mezzo di un rapido declino iniziato potenzialmente miliardi di anni fa, il che significa che l’accelerazione dell’espansione dell’universo sta già rallentando.
“Questo sarebbe un tipo molto speciale di contrazione che chiamiamo contrazione lenta“, ha detto Steinhardt. “Invece di espandersi, lo spazio si contrae molto, molto lentamente“.
Gli esperti hanno detto che, per cominciare, questa contrazione del cosmo inizierà così lento che se gli umani esisteranno ancora in quel momento, non se ne accorgeranno nemmeno.
Ma dopo pochi miliardi di anni l’universo raggiungerebbe circa la metà delle dimensioni di oggi.
Steinhardt ha spiegato che da quel punto in poi il cosmo si contrarrà fino a quando non collasserà su se stesso in un “Big Crunch“. Lo scienziato teorizza che potrebbe quindi verificarsi un altro Big Bang – noto anche come “Big Bounce” che creerà un nuovo universo da quello vecchio.
Questo modello ciclico di espansione e contrazione si ripeterebbe costantemente e rigenererebbe continuamente l’universo.
È una delle numerose teorie in competizione su come finirà l’universo, insieme al “Big Rip” che farebbe a pezzi le galassie, o al “Big Freeze” che vedrebbe la materia rimanere unita ma decadere in radiazione mentre l’universo si espande.
Il nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences.
COS’È L’ENERGIA OSCURA?
L’energia oscura è una definizione usata dai fisici per descrivere un misterioso “qualcosa” che agisce nell’universo. L’universo è pieno di materia e la forza attrattiva della gravità attira tutta la materia. Poi venne il 1998 e le osservazioni del telescopio spaziale Hubble di supernove molto distanti che mostrarono che, molto tempo fa, l’universo si stava effettivamente espandendo più lentamente di quanto non faccia oggi.
“L’universo non si sta solo espandendo, ma si sta espandendo sempre più velocemente col passare del tempo“, ha detto la dottoressa Kathy Romer, scienziata del Dark Energy Survey, come illustrato in questo grafico della NASA
Quindi l’espansione dell’universo non sta rallentando a causa della gravità, come tutti pensavano, sta, invece, accelerando.
Nessuno se lo aspettava, nessuno sapeva come spiegarlo. Ma qualcosa lo stava causando esercitando una forza repulsiva che spinge le galassie ad allontanarsi tra loro e quel qualcosa viene definito energia oscura.
