Zastrašujuće otkriće naučnika: Univerzum bi uskoro mogao da prestane da se širi!

Posle skoro 13,8 milijardi godina non-stop širenja, Univerzum bi uskoro mogao da "stane", a zatim da polako počne da se "skuplja", rezultat je istraživanja u novoj studiji objavljenoj u naučnom magazinu "Proceedings of the National Academy of Sciences", prenosi Livescience. 

U novom radu, tri naučnika su pokušala da modeliraju prirodu tamne energije, misteriozne sile koja izgleda da uzrokuje sve brže širenje Univerzuma, i to na osnovu prošlih opservacija širenja Kosmosa. U modelu koji je napravio ovaj tim, tamna energija nije konstantna sila prirode, već entitet zvan kvintesencija, koja može da propadne tokom vremena.

Naučnici su otkrili da, iako se širenje Univerzuma ubrzava milijardama godina, odbijajuća sila tamne energije možda slabi. Prema njihovom modelu, ubrzavanje širenja bi moglo da se naglo završi u narednih 65 miliona godina, a onda bi, u narednih 100 miliona godina, Univerzum mogao potpuno da prestane da se širi, i mogao bi da uđe u eru polagane kontrakcije, koja bi se završila nekoliko milijardi godina od sada, sa smrću, ili možda ponovnim rađanjem vremena i prostora.

A sve ovo bi moglo da se desi "neverovatno" brzo, tvrdi ko-autor studije Pol Stajndhart, direktor Centra za teorijske nauke na Prinstonu.

- Ako se vratimo 65 miliona godina unazad, to je kad je asteroid Čikskulub pogodio Zemlji i eliminisao dinosauruse. Na kosmičkoj skali, 65 miliona godina je veoma kratko vreme - rekao je on za Livescience.

Geri Hinšou, profesor fizike i astronomije na Univerzitetu Britanska Kolumbija, kaže da ništa u vezi ove teorije nije kontroverzno niti neverovatno. Međutim, zbog činjenice da se model zasniva samo na prošlim opservacijama, i zbog toga što je priroda tamne energije u Univerzumu tolika misterija, predviđanja iz ove studije trenutno nije moguće testirati, pa će ona morati da ostanu teorije.

Energija praznine

Još od 90-tih godina prošlog veka, naučnici razumeju da se širenje Univerzuma ubrzava; prostor između galaksija se širi brže nego što se širio pre neku milijardu godina. Naučnici su nazvali misterioznu silu koja je u korenu ovog ubrzanja tamna energija - nevidljivi entitet koji izgleda da deluje suprotno od gravitacije, i čini da se najmasivniji objekti u Univerzumu udaljavaju jedni od drugih.

Iako tamna energija čini oko 70 odsto ukupne mase-energije u Univerzumu, njena svojstva su i dalje potpuna misterija. Popularna je teorija, koju je razvio Albert Ajnštajn, da je tamna energija kosmološka konstanta, nepromenjivi oblik energije koji je "utkan" u osnovu prostor-vremena. Ako je to zaista tako, i sila koju generiše tamna energija nikad ne može da se promeni, onda bi Svemir trebalo da nastavi da se širi (i da ubrzava da se širi) zauvek.

Međutim, suparnička teorija tvrdi da tamna energija ne mora da bude konstantna, kako bi se objasnile opservacije širenja Svemira u prošlosti. Umesto toga, tamna energija bi mogla da bude nešto što se naziva kvintesencija - dinamičko polje koje se menja tokom vremena (Stajnhard je jedan od tri naučnika koji je prvi objavio ovu ideju 1998. godine).

Za razliku od kosmološke konstante, kvintesencija može biti odbojna ili privlačna, u zavisnosti od odnosa njene kinetičke i potencijalne energije u datom trenutku. U proteklih 14 milijardi godina, kvintesencija je bila odbojna. U većem delu tog perioda, međutim, ona je doprinela nesrazmerno širenju Univerzuma, u poređenju sa radijacijom i materijom. Ovo se promenilo pre oko 5 milijardi godina kad je kvintesencija postala dominantna komponenta, i njen efekat gravitacionog odbijanja je uzrokovao ubrzavanje širenja Univerzuma.

"Pitanje koje mi postavljamo u ovom radu je "da li ovo ubrzanje mora da traje zauvek". I ako ne, koje su alternative, i koliko brzo bi stvari mogle da se promene", rekao je Stajnhart.

Smrt tamne energije

U svojoj studiji Stajnhart i njegove kolege, Ana Ijas sa Univerziteta Njujork i Kozmin Andrei sa Prinstona, predvideli su kako bi svojstva kvintesencije mogla da se menjaju u sledećih nekoliko milijardi godina. Kako bi uradili ovo, tim je napravio fizički model kvintesencije, na kojem su prikazane njene moći privlačenja i odbijanja, tokom vremena, i primenio ga na prošle opservacije širenja Kosmosa. Kad je njihov model mogao pouzdano da reprodukuje istoriju širenja Univerzuma, "produžili" su svoja predviđanja u budućnost.

- Na njihovo iznenađenje, tamna energija u njihovom modelu je opadala s vremenom. Njena snaga može da oslabi. A ako se to dešava na neki način, onda će na kraju antigravitaciono svojstvo tamne energije nestati i ona će se pretvoriti u nešto što više liči na običnu materiju - kaže Hinšou.

Prema modelu tima, odbojna snaga tamne energije mogla bi da bude usred naglog opadanja koji je potencijalno počeo pre nekoliko milijardi godina.

U ovom scenariju, ubrzano širenje Univerzuma se već danas usporava. Uskoro, možda za 65 miliona godina, to ubrzanje bi moglo potpuno da se zaustavi, a zatim, za možda 100 miliona godina od danas, tamna energija bi mogla da postane privlačna, što bi uzrokovalo skupljanje celog Univerzuma. Drugim rečima, posle skoro 14 milijardi godina širenja, Svemir bi mogao da počne da se skuplja.

- Ovo bi bila veoma specijalna vrsta kontrakcije koju zovemo spora kontrakcija. Umesto širenja, Svemir se skuplja veoma, veoma sporo - kaže Stajnhart.

U početku, skupljanje Univerzuma bi bilo tako sporo da neki hipotetički ljudi koji bi još živeli na Zemlji ne bi ni primetili promenu, tvrdi on. Prema modelu ovog tima, trebalo bi nekoliko milijardi godina sporog skupljanja da Univerzum dođe do otprilike polovine sadašnje veličine.

Kraj Univerzuma

Od tog momenta, mogla bi da se desi jedna od dve stvari, tvrdi Stajnhart. Ili će se Univerzum skupljati dok ne kolabira sam u sebe u velikom kolapsu, što bi okončalo postojanje prostor-vremena kakvo poznajemo, ili će se skupiti dovoljno da se vrati u stanje u kojem je bio na samom početku, i još jedan "veliki prasak" će se desiti, i stvoriti novi univerzum na pepelu starog.

U tom drugom scenariju, Univerzum sledi ciklični obrazac širenja i skupljanja, konstantno kolabirajući i rađajući se iznova. Ako je ovo tačno, naš trenutni Univerzum možda nije prvi ili jedini univerzum, nego samo poslednji u beskonačnoj seriji univerzuma koji su se skupljali i širili pre našeg, tvrdi Stajnhart. A sve ovo zavisi od promenjive prirode tamne energije.

Koliko je ovo uverljivo? Hinšou kaže da je interpretacija kvintesencije u novom radu "savršeno razumna supozicija onog što tamna energija jeste". Pošto sve opservacije širenja Kosmosa dolaze od objekata koji su milionima i milijardama svetlosnih godina daleko od Zemlje, trenutni podaci mogu obavestiti naučnike samo o prošlosti Univerzuma, a ne o njegovoj sadašnjosti ili budućnosti, dodao je. Tako da, Univerzum bi mogao već da ide ka velikom kolapsu, i ne bismo mogli to da znamo dugo posle početka faze kontrakcije.

- Mislim da se sve svodi na to koliko je uverljiva ova teorija, i koliko ju je moguće proveriti - dodao je on.

Na nesreću, nema dobrog načina na koji se može proveriti da li je kvintesencija stvarna, ili da li je širenje Kosmosa počelo da se usporava, priznaje Stajnhart. Za sada, sve se svodi na usklađivanje teorije sa prošlim opservacijama, i autori to dobro rade u svom radu. Da li naš Svemir čeka budućnost neprestanog rasta ili naglog skupljanja samo će vreme pokazati.

(Telegraf/Livescience)