Big End: l’universo finirà tra 16,7 miliardi di anni

Da quando abbiamo scoperto, oltre sessant’anni fa, che l’universo si sta espandendo, e che dunque non è fisso, immutabile e soprattutto eterno, i cosmologi hanno cercato di capire in che modo l’universo finirà e soprattutto tra quanto tempo. Ci sono tre modi in cui l’universo può finire, e tutti e tre dipendono da un elemento scoperto solo nella seconda metà degli anni ’90 ma che, sembra, costituisce il 70% del cosmo: l’energia oscura. L’energia oscura è il motore che non solo espande, ma che attualmente sta accelerando l’espansione dell’universo. Il rapporto tra pressione e densità dell’energia oscura fornisce un valore che, qualora – come sembra – risulti minore di 1, determinerà un’espansione tale che tra 16,7 miliardi di anni strapperà letteralmente tutti gli atomi dell’universo, decretandone la fine.

La forza dell'energia oscura

I calcoli che stanno facendo discutere i cosmologi in queste ultime ore arrivano, una volta tanto, non dal mondo anglosassone, ma dalla Cina. Per la precisione si tratta di un lavoro appena pubblicato sulla più prestigiosa rivista di astrofisica cinese e firmato da ricercatori dell’Università cinese della Scienza e della Tecnologia, dell’Istituto di fisica teorica dell’Accademia delle scienze cinesi, della Northeastern University e dell’Università di Pechino. Il metodo utilizzato si chiama parametrizzazione di Ma-Zhang, e anche questo è made in china: serve per calcolare l’evoluzione temporale dell’universo se il parametro w è uguale a -1, come le attuali conoscenze dell’energia oscura portano a sostenere.

“Per millenni, gli esseri umani si sono posti due questioni fondamentali: ‘Da dove veniamo?’ e ‘Dove stiamo andando?’. Nel corso del tempo, queste domande hanno stimolato il dibattito teologico e filosofico. Grazie al rapido sviluppo della moderna cosmologia negli ultimi tre decenni, gli scienziati oggi hanno ottenuto alcuni importanti indizi per rispondere a queste domande”, esordiscono gli studiosi presentando i loro risultati. “La natura dell’energia oscura è la chiave”.

Sappiamo che esistono tre modi in cui l’universo può finire, e ciò dipende dalla sua accelerazione. Se l’universo si espande a una velocità tale da superare la contrazione esercitata dalla forza di gravità, si espanderà sempre di più fino al big rip, il grande strappo che è destinato a rompere il tessuto stesso dello spazio-tempo. Se le due forze – l’accelerazione guidata dall’energia oscura e l’attrazione gravitazionale – finiranno per raggiungere un livello di equilibrio, l’universo resterà piatto, diventando man mano sempre più freddo, finché in un futuro lontanissimo (espresso in anni, è un valore pari a 1 seguito da 100 zeri) tutto scomparirà all’interno dei buchi neri, che a loro volta evaporeranno. Se infine l’attrazione gravitazionale vincerà, l’universo a un certo punto inizierà a contrarsi fino a racchiudere tutta la sua massa in un singolo uovo cosmico, identico a un Big Bang alla rovescia: il big crunch.

Big Rip

Oggi gli scienziati ritengono che probabilmente l’universo è destinato ad espandersi. E, secondo l’ultima ricerca pubblicata, accelererà sempre di più fino al big rip. Ciò dipende dal parametro w, l’equazione di stato dell’energia oscura. A un certo punto, secondo i cosmologi, la densità dell’energia oscura diventerà infinita e annullerà la gravità. Quello che accadrà, a questo punto, sarà un grande strappo che metterà la parola fine alla storia dell’universo. Ma sapere come finirà l’universo non era abbastanza, per gli autori di questo studio. “Se siamo in grado di stabilire che ci sarà un giorno del giudizio, dobbiamo poter determinare quando avverrà”, si sono detti. E di certo non sarà alla fine di questo 2012.

È possibile prevedere anche cosa accadrà al nostro vicinato. La Via Lattea, che tra alcuni miliardi di anni si scontrerà con Andromeda dando vita a una gigantesca galassia (da alcuni battezzata “Lattomeda”), sarà fatta a pezzi 32,9 milioni di anni prima del big rip. Due mesi prima della fine, la Terra uscirà dall’orbita del Sole. Per allora, il Sole sarà già morto e si sarà trasformato in una nana bianca, piccola ma densissima, e fredda. Ma continuerà a esercitare la sua attrazione gravitazionale quasi fino all’ultimo momento. Ventotto minuti prima del giudizio universale, il Sole si sfalderà. E infine, 16 minuti prima della fine, la Terra esploderà. Sarà già diventata inospitale da molti miliardi di anni, in seguito alla morte del Sole. Ma infine sarà disgregata nei suoi atomi costituenti, che a loro volta si scinderanno nelle particelle elementari, una volta che l’energia oscura annullerà anche le forze che tengono uniti gli atomi. E infine non ci sarà più niente. Nemmeno più lo spazio, né il tempo.