Gli scienziati hanno da tempo proposto un modello in cui l’universo potrebbe smettere di espandersi, finendo in un Big Crunch che resetterà lo spazio e il tempo così come lo conosciamo. Una coppia di fisici teorici ivece ha proposto una terza via. L’universo non finirà mai ed in uno studio che tenta di definire la natura dell’energia oscura, i fisici propongono che l’espansione cosmica non è sempre una costante. L’energia oscura può periodicamente accendersi e spegnersi, alle volte farebbe espandere il cosmo, altre volte lo ridurrebbe fino a quando non ci sarebbero le condizioni giuste per il verificarsi di un nuovo Big Bang e la nascita di un nuovo universo.
L’energia oscura e la crescita dell’universo
Il nostro universo sta attualmente vivendo una fase di espansione incontrollata. Il cosmo si sta ingrandendo più velocemente ogni momento che passa. I cosmologi non capiscono la causa di questa accelerazione, e ipotizzano che la causa sia l’energia oscura. Se questa accelerazione persiste, il nostro universo alla fine si espanderà nell’oblio, con tutta la materia e le radiazioni troppo distanti tra loro.
Ma questa non sarebbe la prima fase di crescita incontrollata. Nei primi istanti del Big Bang, le energie e le densità erano così estreme che la fisica che conosciamo non sarebbe valida. Per questa ragione si parla di singolarità, un punto di densità infinita in cui la nostra conoscenza matematica e fisica non ha alcun valore.
Successivamente, l’universo ha vissuto un periodo di espansione incredibilmente rapida noto come inflazione, anch’esso per il momento poco compreso. I fisici teorici si sono chiesti a lungo se queste due fasi di espansione accelerata, una nei primi istanti del Big Bang e una nell’epoca attuale, siano collegate tra loro. Inoltre è possibile che vi sia un entità che le guida entrambe ?
Un ciclo infinito
Per rispondere a questa domanda, una coppia di fisici teorici ha pubblicato uno studio (rif.) il 7 febbraio su arXiv che ha esaminato un modello del cosmo in cui l’energia oscura ha sempre svolto un ruolo chiave. La ricerca passate avevano ipotizzato che l’energia oscura si accende in vari momenti per guidare l’espansione cosmica. Ma la nuova ricerca propone un modello più realistico che include materia e radiazione.
Lo scopo principale dello studio è vedere se l’energia oscura può evitare la singolarità del Big Bang, aver guidato l’inflazione ed accelerare l’universo contemporaneo. Per evitare la singolarità iniziale, l’universo non sarebbe iniziato da un punto di densità infinita. Mentre l’universo in cui viviamo sarebbe il risultato di una serie infinita di “grandi rimbalzi” ripetuti.
In questo scenario, l’energia oscura guida l’universo fino a raggiungere una certa dimensione. Ma poi questa energia si trasforma, costringendo l’universo a contrarsi. Il cosmo subisce quindi una grande crisi, ma proprio prima di raggiungere uno stato di densità infinita (la singolarità), l’energia oscura genera un nuovo periodo di inflazione incredibilmente rapida e ricominciando il ciclo.
La correzione matematica
Nonostante il successo iniziale, i ricercatori non sono stati in grado di trovare una classe generica di modelli di energia oscura che potessero portare sempre agli stessi risultati. Per ovviare a questo problema matematico hanno dovuto inserire artificialmente un valore inferiore per l’attuale espansione accelerata rispetto a quanto previsto dalla meccanica quantistica per ottenere il risultato esatto.
Tuttavia, questa nuova ricerca punta in una direzione promettente, fornendo una valida piattaforma per esplorare altri modelli come questo. Probabilmente l’umanità non è destinata a vivere in un cosmo freddo e vuoto, perché l’energia oscura potrebbe comportarsi diversamente da come pensiamo oggi in un lontano futuro. Solo la continua ricerca svelerà il nostro destino.
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