L’universo finirà con un botto o un piagnucolio? Una coppia di fisici teorici ha proposto una terza via: forse l’universo non finirà mai.
In uno studio cercando di determinare la natura di energia oscura – Un fenomeno misterioso che si pensa stia causando un’espansione dell’universo sempre più veloce in ogni momento – I fisici hanno scoperto che l’espansione cosmica non è sempre un dato di fatto. Invece, scrivono, l’energia oscura può “accendersi” e fermarsi periodicamente, a volte facendo crescere l’universo, a volte restringendolo fino a quando le condizioni non sono giuste per una nuova rinascita. la grande esplosione Perché accada, perché nasca un nuovo mondo.
La grande fuga
Il nostro mondo sta attualmente attraversando una fase di espansione travolgente: l’universo sta diventando sempre più veloce ogni momento che passa. I cosmologi non capiscono cosa stia causando questa accelerazione, che chiamano energia oscura. Se questa accelerazione continua, il nostro universo alla fine si espanderà nell’oblio, con tutta la materia e le radiazioni distrutte.
Questo non sarà il primo periodo di crescita incontrollata. Nei primi istanti del Big Bang, le energie e le densità erano così intense che la fisica attuale non può farcela: prevede una singolarità, il punto di densità infinita in cui la matematica fallisce. Successivamente, l’universo ha attraversato un periodo di espansione incredibilmente rapida noto come inflazione, anch’esso poco compreso.
Gli astronomi si sono chiesti a lungo se queste due fasi di accelerazione dell’espansione – una nei primi momenti del Big Bang e l’altra nell’era attuale – fossero collegate e se l’entità che guidava entrambe evitasse il problema della singolarità del Big Bang.
Demoni dinamici
Per rispondere a questa domanda, una coppia di fisici teorici ha pubblicato uno studio il 7 febbraio su Database Preprint arXiv (Si apre in una nuova scheda) che ha esaminato un modello dell’universo in cui l’energia oscura ha sempre svolto un ruolo. La ricerca precedente ha modellato la “commutazione” dell’energia oscura in momenti diversi per guidare l’espansione cosmica, ma la nuova ricerca propone un modello più realistico che include materia e radiazione.
Volevano vedere se l’energia oscura potesse evitare la singolarità del Big Bang, guidare l’inflazione e accelerare il tardo universo. Per evitare questa singolarità iniziale, l’universo non può iniziare da un punto di densità infinita. Invece, l’universo in cui viviamo dovrebbe essere uno di una serie infinita di ripetuti “grandi rimbalzi”.
In questo scenario, l’energia oscura guida l’universo fino a raggiungere una certa dimensione. Ma poi l’energia oscura si trasforma, costringendo l’universo a contrarsi. L’universo subisce quindi una grave crisi, ma prima che raggiunga uno stato di densità infinita, l’energia oscura si gira di nuovo, innescando un periodo di inflazione incredibilmente rapida e il ciclo ricomincia.
Meccanismo regolato con precisione
I ricercatori hanno trovato un modello di energia oscura che porta a una tripletta. Ma soprattutto, la materia e la radiazione non sarebbero potute esistere all’inizio dell’universo, altrimenti avrebbero incasinato l’inflazione. Invece, la materia e la radiazione dovevano apparire subito dopo l’inflazione, quando parte dell’energia oscura svaniva, inondando l’universo di luce e materia.
Sebbene all’inizio i ricercatori abbiano avuto successo, non sono riusciti a trovare una classe generale di modelli di energia oscura che potessero portare sempre agli stessi risultati. Invece, hanno dovuto impostare artificialmente un valore inferiore per l’espansione accelerata della corrente rispetto a quanto previsto dalla meccanica quantistica per ottenere il risultato esatto corretto.
Tuttavia, questa nuova ricerca punta in una direzione promettente e fornisce una valida piattaforma per un’ulteriore esplorazione di modelli come questi. Gli esseri umani non devono necessariamente vivere in un mondo freddo e vuoto, perché l’energia oscura potrebbe comportarsi diversamente in un lontano futuro. Solo una continua ricerca rivelerà il nostro destino ultimo.
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