Potrebbero bastare 100 milioni di anni all’universo per rimpicciolirsi, suggerisce una nuova ricerca.
Nonostante l’energia oscura rappresenti circa il 70% della massa-energia dello spazio, le sue caratteristiche sono ancora un mistero. Secondo la teoria di Einstein si tratterebbe di una costante cosmologica, ovvero una forma immutabile di energia ed intrecciata nel tessuto dello spazio-tempo. Se è così, e la forza esercitata dall’energia oscura non può mai mutare, allora l’universo dovrebbe continuare ad espandersi (e accelerare) continuamente. Tuttavia, una teoria suggerisce che l’energia oscura non ha bisogno di essere costante per adattarsi alle osservazioni dell’espansione cosmica passata. Piuttosto, l’energia oscura potrebbe una ”quintessenza”: un campo dinamico che cambia nel tempo. A differenza della costante cosmologica, la quintessenza può essere repellente o attraente, a seconda del rapporto tra la sua energia cinetica e potenziale in un preciso momento. Negli ultimi 14 miliardi di anni, la quintessenza è stata repellente. Per la maggior parte del periodo, tuttavia, ha contribuito in modo insignificante rispetto alle radiazioni e alla materia all’espansione dell’universo fino a quando, circa cinque miliardi di anni, la quintessenza divenne la componente dominante e il suo effetto di repulsione gravitazionale fece accelerare l’espansione dell’universo. “La domanda che stiamo sollevando in questo studio è: ‘Questa accelerazione deve durare per sempre?‘, ha spiegato Steinhardt. “E in caso negativo, quali sono le alternative, e in quanto tempo potrebbero cambiare le cose?” Nel loro studio, Steinhardt e i suoi colleghi, Anna Ijjas della New York University e Cosmin Andrei di Princeton, hanno previsto come le proprietà della quintessenza potrebbero cambiare nei prossimi miliardi di anni. “La sua forza può indebolirsi. E se lo fa in un certo modo, alla fine la proprietà antigravitazionale dell’energia oscura scompare e ritorna a qualcosa che è più simile alla materia ordinaria“.
Secondo il modello realizzato dal team di ricercatori, la forza repellente dell’energia oscura potrebbe trovarsi nel mezzo di un rapido declino iniziato potenzialmente miliardi di anni fa. In questo scenario, l’espansione accelerata dell’universo sta già rallentando oggi. Presto, forse entro circa 65 milioni di anni, l’accelerazione potrebbe fermarsi del tutto, quindi, entro soli 100 milioni di anni da oggi, l’energia oscura potrebbe diventare ”attraente”, provocando la contrazione dell’intero universo. In altre parole, dopo quasi 14 miliardi di anni di crescita, lo spazio potrebbe iniziare a ridursi. “si tratterebbe di un tipo molto speciale di contrazione che chiamiamo contrazione lenta“, ha detto Steinhardt. “Invece di espandersi, lo spazio si contrae molto, molto lentamente“. Inizialmente, la contrazione dell’universo sarebbe così lenta che qualsiasi ipotetico essere umano ancora vivo sulla Terra non noterebbe nemmeno un cambiamento, ha detto Steinhardt. Secondo il modello del team, ci vorrebbero alcuni miliardi di anni di lenta contrazione prima che l’universo raggiunga circa la metà delle dimensioni di oggi. Da lì, potrebbero verificarsi due scenari, ha detto Steinhardt. O l’universo si contrae fino a collassare su se stesso in un grande “crunch”, ponendo fine allo spazio-tempo come lo conosciamo. Un altro scenario vede l’universo contrarsi quel tanto che basta per tornare a uno stato simile alle sue condizioni originali, fino a produrre un altro altro Big Bang – oppure si verifica un grande “rimbalzo”, creando un nuovo universo dalle ceneri di quello vecchio. In questo secondo scenario, l’universo segue uno schema ciclico di espansione e contrazione. Se questo è vero, allora il nostro universo attuale potrebbe non essere il primo o l’unico universo, ma solo l’ultimo di una serie infinita di universi che si sono espansi e contratti prima del nostro. E tutto dipende dalla natura mutevole dell’energia oscura. Quanto è plausibile tutto ciò? Per Hinshaw l’interpretazione della quintessenza rappresenta una “supposizione perfettamente ragionevole per ciò che è l’energia oscura”. Poiché tutte le nostre osservazioni sull’espansione cosmica provengono da oggetti distanti da milioni a miliardi di anni luce dalla Terra, i dati attuali possono solo informare gli scienziati sul passato dell’universo, non sul suo presente o futuro. Quindi, l’universo potrebbe benissimo precipitare verso una crisi, e non avremmo modo di saperlo. Sfortunatamente, non esiste un buon modo per verificare se la quintessenza sia reale o se l’espansione cosmica abbia iniziato a rallentare, ha ammesso Steinhardt. Per ora, si tratta solo di adattare la teoria alle osservazioni passate. Se un futuro di crescita infinita o un rapido decadimento attende il nostro universo, solo il tempo lo dirà.
