Wszechświat ma już pół życia za sobą. Wiemy, co stanie się później
Wszechświat, który znamy, nie jest nieśmiertelny. Co więcej, wkrótce ma się znaleźć na życiowym półmetku.
Profesor fizyki Henry Tye z Cornell University twierdzi, że nasz kosmos właśnie zbliża się do połowy swojego życia, które potrwa w sumie około 33 mld lat. To oznacza, że w najlepszym wypadku zostało mu około 20 mld lat istnienia. Za około 11 mld lat Wszechświat zacznie się kurczyć, by w końcu zakończyć swoją historię w tzw. Wielkim Kolapsie (Big Crunch). Wszystko za sprawą ujemnej stałej kosmologicznej.
Wiedzieliśmy już wcześniej, że jeśli stała kosmologiczna jest ujemna, to wszechświat w końcu się zapadnie. To nic nowego. Jednak w tym przypadku model pokazuje, kiedy i jak wszechświat się zapada. W przypadku każdego życia chcemy wiedzieć, jak ono się zaczyna i jak się kończy – powiedział Tye.
Wnioski te opublikowane zostały w czasopiśmie Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Kosmiczna guma recepturka
Nowy model życia Wszechświata powstał bazując na nowych danych z obserwatoriów ciemnej energii. Naukowcy dodali je do modelu Wszechświata uwzględniającego stałą kosmologiczną, czynnik wprowadzony ponad sto lat temu przez Alberta Einsteina, a w ostatnich latach wykorzystywany przez kosmologów do przewidywania przyszłości naszego wszechświata.
Przez ostatnie 20 lat ludzie wierzyli, że stała kosmologiczna jest dodatnia, a wszechświat będzie się rozszerzał w nieskończoność. Nowe dane zdają się wskazywać, że stała kosmologiczna jest ujemna, a wszechświat zakończy się wielkim kolapsem – powiedział Tye.
Zamiast wiecznej ekspansji, model Tye’a wskazuje na scenariusz, w którym „kosmiczna guma” najpierw się rozciąga, ale potem zaczyna się zwijać, aż w końcu trzaska i wszystko sprowadza do jednego punktu.
Nowe teleskopy, nowe odpowiedzi
Wszechświat ma 13,8 mld lat i się rozszerza. Według obecnych modeli, jak napisał Tye, nasz kosmos czekają dwie drogi: albo będzie kontynuował obecną ekspansję w nieskończoność, jeśli stała kosmologiczna jest dodatnia; albo, jeśli stała kosmologiczna jest ujemna, osiągnie maksymalny rozmiar, a następnie skurczy się, ostatecznie zapadając się do zera.
Tye twierdzi, że bardziej prawdopodobny jest jednak ten drugi scenariusz. Na podstawie nowego modelu ustalił, że wielki kryzys nastąpi za około 20 mld lat.
Naukowiec opiera swoją hipotezę na konkretnych danych opublikowanych wiosną tego roku. Dwie wielkie inicjatywy badawcze: Dark Energy Survey (DES) w Chile oraz Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) w Arizonie przeanalizowały ruchy milionów galaktyk. Wnioski? Ciemna energia, która odpowiada za aż 68 proc. zawartości naszego kosmosu, nie zachowuje się tak stabilnie, jak zakładano.
Zdaniem naukowców Wszechświat nie jest zdominowany wyłącznie przez stałą kosmologiczną – ciemną energię, ale istnieje coś jeszcze bardziej tajemniczego. Tye i jego współpracownicy zaproponowali w artykule hipotetyczną cząstkę o bardzo małej masie, która zachowywała się jak stała kosmologiczna na wczesnym etapie istnienia wszechświata, ale teraz już tak nie jest. Ten prosty model dobrze pasuje do danych, ale przechyla leżącą u jego podstaw stałą kosmologiczną w stronę wartości ujemnej.
Więcej na Spider's Web:
Czy Wszechświat ma kres?
Oczywiście, to nie koniec historii. Naukowcy wciąż zbierają dane. Projekty takie jak europejski teleskop kosmiczny Euclid, misja SPHEREx od NASA, czy obserwatorium Very C. Rubin dostarczą jeszcze dokładniejszych pomiarów milionów galaktyk.
To, że w ogóle potrafimy dzisiaj oszacować długość życia Wszechświata, jest fascynujące. Jeszcze w latach 60. XX wieku naukowcy spierali się, czy miał on początek. Dopiero teoria Wielkiego Wybuchu i obserwacje mikrofalowego promieniowania tła zamknęły tę dyskusję. Teraz stoimy przed kolejnym pytaniem: czy Wszechświat ma kres?
