La fine arriverà prima: gli scienziati hanno modificato la "data di morte" dell'universo

Considerando che l'universo ha attualmente un'età stimata di circa 13,8 miliardi di anni, ci vorranno poco più di 19 miliardi di anni prima che tutto finisca in quello che gli scienziati chiamano Big Crunch.

Mentre l'universo si espande verso l'esterno fin dal Big Bang, la potente esplosione che si ritiene abbia dato origine a tutto ciò che esiste, il Big Crunch vedrà accadere l'opposto: tutta la materia collasserà in un unico punto di energia, riporta il Daily Mail.

I ricercatori della Cornell University di New York e della Shanghai Jiao Tong University in Cina hanno creato un nuovo modello cosmico che suggerisce che l'energia oscura, la forza che si ritiene guidi l'espansione dell'universo, si indebolirà nel tempo e cederà il passo alla gravità.

Gli scienziati stanno ancora cercando di dimostrare l'esistenza dell'energia oscura, ma credono che agisca come una forza repulsiva, contrastando la tendenza della gravità a trascinare tutto insieme. Se l'energia oscura dovesse scomparire completamente in 33,3 miliardi di anni, come suggerisce il nuovo studio, la gravità di tutte le stelle, le galassie e i buchi neri causerebbe essenzialmente il collasso dell'universo sotto il suo stesso peso.

Questo modello aggiornato dell'Universo prevede ora una scala temporale molto più breve per la nostra esistenza, che secondo le teorie precedenti avrebbe potuto continuare senza alcuna limitazione.

Chelsea Gode della NASA ha spiegato in una dichiarazione: "Cos'è esattamente l'energia oscura? La risposta breve è che non lo sappiamo. Ma sappiamo che esiste, che sta causando l'espansione accelerata dell'universo e che tra il 68,3 e il 70% dell'universo è costituito da energia oscura".

Nel nuovo studio, gli scienziati si sono concentrati sul ruolo dell'energia oscura in questo processo, utilizzando un modello chiamato axion Dark Energy (aDE) per interpretare dati recenti che suggeriscono che l'energia oscura si comporta in modo diverso da quanto si pensasse in precedenza.

Gli scienziati credevano che l'energia oscura fosse una costante cosmologica, una densità energetica fissa e immutabile che accelerava infinitamente l'espansione dell'universo.

Tra questi rientra anche uno studio recente del 2020 pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics, il quale ha concluso che l'energia oscura dell'universo ha una costante cosmologica positiva, il che significa che il suo valore non diminuisce mai e continua a consentire all'universo di crescere.

Tuttavia, il nuovo modello aDE ha scoperto che l'energia oscura potrebbe in realtà avere una costante cosmologica negativa di circa -1,61, il che suggerisce che l'Universo potrebbe alla fine raggiungere una dimensione massima e poi collassare in un Big Crunch.

"L'età del nostro universo è fondamentale per la cosmologia. Fin dall'inizio della teoria del Big Bang, sappiamo che è finito", hanno scritto i ricercatori sul server di pre-print Arxiv.

"Utilizzando come guida i valori del modello più adatto, concludiamo che la durata di vita del nostro Universo è di 33 miliardi di anni", hanno aggiunto in uno studio presentato per la pubblicazione sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

I ricercatori hanno analizzato i dati più recenti del Dark Energy Survey (DES) e del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), che hanno studiato la velocità di espansione dell'universo, utilizzando fenomeni come le stelle che esplodono (supernovae) e la distribuzione delle galassie.

I risultati suggeriscono che l'energia oscura potrebbe non essere così stabile come ipotizzato da diversi studi precedenti, osserva il Daily Mail.

Gli autori dello studio hanno utilizzato il modello aDE, che include una costante cosmologica (un valore che determina se l'universo si espande o si contrae) e una particella ultraleggera chiamata assione.

Adattando questo modello ai dati, hanno calcolato valori chiave come la costante cosmologica e l'equazione di stato (una misura del comportamento dell'energia oscura). Gli scienziati hanno poi utilizzato questi valori per prevedere il futuro dell'universo, calcolando quando potrebbe cessare di espandersi e collassare.

A differenza dei modelli standard, che presupponevano che l'energia oscura fosse costante, questo modello prevedeva che l'energia oscura si indebolisse nel tempo, con l'evoluzione del campo degli assioni.

Il campo assionico è come un'onda energetica superluminale invisibile che si diffonde nell'universo come increspature su uno stagno, ma esiste ovunque nello spazio. Supponendo che l'energia oscura sia così flessibile, si scopre che questa forza repulsiva potrebbe avere un "valore ottimale" negativo, il che significa che scomparirà con il passare del tempo dal Big Bang.

Ci sono ancora molte incognite sulla fine dell'universo come lo conosciamo. Per prima cosa, gli scienziati non sanno ancora nemmeno cosa sia l'energia oscura.

La NASA ha avanzato quattro teorie su questa forza invisibile che potrebbe ritardare la fine dei tempi.

Una teoria sostiene che si tratti di energia del vuoto, un'energia di fondo costante nello spazio correlata alla costante cosmologica di Albert Einstein. Questa teoria fa sì che l'universo si espanda più rapidamente, ma è un enigma per gli scienziati moderni perché la sua intensità prevista non corrisponde alle nuove osservazioni.

L'energia oscura potrebbe essere un campo energetico mutevole o un fluido chiamato "quintessenza" che riempie lo spazio e agisce in modo opposto alla materia ordinaria, modificandosi nel tempo e nello spazio, provocando un'accelerazione dell'espansione dell'universo.

La NASA ha anche ipotizzato che l'energia oscura potrebbe derivare da difetti nella struttura dell'universo, come ipotetiche "pieghe" unidimensionali chiamate stringhe cosmiche, formatesi quando l'universo era giovane e che spingevano lo spazio verso l'esterno.

Tuttavia, i ricercatori suggeriscono che ciò potrebbe essere spiegato da un difetto nella teoria della gravità di Einstein, secondo cui l'espansione dell'universo non dipende affatto dall'energia oscura.