I generationer har mennesker stirret på stjernerne og spekuleret på universets ultimative skæbne. Vil det udvide for evigt til den kolde tomhed eller møde en mere dramatisk ende?
En undersøgelse offentliggjort på arxiv Preprint Server af fysikere fra Cornell University, Shanghai Jiao Tong University og andre institutioner antyder, at vi endelig kan have et svar, og det er overraskende specifikt.
Ved hjælp af data fra en række astronomiske undersøgelser, herunder Dark Energy Survey og Dark Energy Spectroscopic Instrument, har forskerne udviklet en model, der forudsiger, at vores univers vil ende i et “stort knas” i cirka 33,3 milliarder år. Da universet i øjeblikket er 13,8 milliarder år gammelt, giver dette os cirka 20 milliarder år, før gardinet falder!
Denne forudsigelse udfordrer den langvarige antagelse om, at universet vil udvide for evigt. I stedet antyder det, at universet efter at have nået maksimal ekspansion på ca. 7 milliarder år, vil universet begynde at indgå, indtil alt kollapser tilbage til et enkelt punkt.
Nøglen ligger i at forstå mørk energi, den mystiske kraft, der udgør omkring 70% af universet og driver dens ekspansion.
Det er længe blevet antaget, at Dark Energy opfører sig som en kosmologisk konstant og opretholder et stabilt pres, der skubber plads fra hinanden på ubestemt tid. Imidlertid antyder de nylige observationer, at mørk energi faktisk kan være dynamisk. Forskerne foreslår en model, der involverer en ultra-let partikel kaldet en aksion, kombineret med det, der er kendt som en negativ kosmologisk konstant.
Tænk på det som et stort stort gummibånd. Oprindeligt udvides universet, når dette “gummibånd” strækker sig. Men til sidst bliver den elastiske kraft stærkere end udvidelsen, hvilket får alt til at klikke sammen igen.
I henhold til den nye model fortsætter universet med at udvide sig, men med en gradvist aftagende hastighed, indtil den når maksimal størrelse, ca. 69% større end i dag, på cirka 7 milliarder år. Derefter begynder gradvis sammentrækning, når gravitationskræfterne og den negative kosmologiske konstant overtager overtager, hvilket fører til hurtigt sammenbrud i de sidste øjeblikke.
Det er vigtigt at bemærke, at denne forudsigelse kommer med betydelig usikkerhed. Forskerne anerkender, at deres model har store fejlmargener på grund af begrænsede observationsdata. Den negative kosmologiske konstant, der driver deres forudsigelse, forbliver meget spekulativ, og alternative scenarier inklusive evig ekspansion er stadig mulige.
Det, der gør denne forskning særlig spændende, er ikke kun forudsigelsen, men at vi snart kan teste den. Flere store astronomiske projekter, der lanceres i de kommende år, vil give meget mere præcise målinger af Dark Energy’s opførsel, potentielt bekræftelse, raffinering eller udelukkelse af det store crunch -scenarie helt, en gang for alle.
Selv hvis det bekræftes, udgør en nedtælling på 20 milliarder år næppe en øjeblikkelig krise. For perspektiv har komplekst liv på jorden eksisteret i kun ca. 600 millioner år. Tyve milliarder år repræsenterer en tidsperiode så enorm, at solen vil være død, og vores galakse vil have kollideret med Andromeda længe før noget kosmisk sammenbrud begynder.
Ikke desto mindre repræsenterer denne forskning en bemærkelsesværdig præstation i vores forståelse af kosmos. For første gang har forskere udviklet en specifik, testbar forudsigelse om den ultimative skæbne for alt, hvad der findes, hvilket giver os en konkret tidslinje for den mest dramatiske begivenhed, der er mulig; slutningen af selve universet.