L'espansione del Big Bang alla fine si fermerà nel corso di un tempo infinito e alla fine riporterà di nuovo tutto?
Immagina il Big Bang nella tua mente. Stai immaginando galassie che sfrecciano in tutte le direzioni, come tante schegge di stelle da una pinata celeste.
Ho rubato questo fantastico giocattolo in espansione da mio figlio. Mi aiuterà a spiegare cosa sta succedendo. Eccolo, chiuso. Questa è la singolarità. E poi, Big Bang e l'Universo si sono espansi, diventando sempre più grandi fino a raggiungere le dimensioni attuali che non sono in scala. Sappiamo che ci sono galassie che si attirano a vicenda con la loro gravità reciproca, teoricamente rallentandosi a vicenda.
Ecco una grande domanda. L'espansione andrà avanti per sempre? Continuerà a costeggiare e non si fermerà mai del tutto? Si espanderà e si fermerà nel corso di un tempo infinito? O la gravità reciproca di tutte queste galassie alla fine supererà lo slancio e tirerà di nuovo tutto dentro.
Il Big Bang andrà al contrario, distruggendo di nuovo l'intero Universo in una singolarità: il Big Crunch. E forse questo porta a un altro Big Bang, e quindi a un altro Big Crunch, e così via e così via. È così che l'Universo finisce, e poi ricomincia, e quindi probabilmente finisce di nuovo? E potresti costruire una macchina del tempo solo in avanti che continua a circolare in un universo totalmente nuovo ma identico ancora e ancora?
Prima di entrare nella domanda, devo ricordarti che è un cattivo modello. Il Big Bang non è accaduto lì, nel mezzo. Cade a pezzi con la topografia reale dell'Universo. Non esiste un centro. Il Big Bang è accaduto ovunque. Vai a guardare quel video e poi torna e ridi beffardo di questa esagerata semplificazione della topologia del cosmo. In realtà, resta qui e lo collegheremo alla fine in modo da poterlo guardare allora. Il Big Bang andrà al contrario?
Gli astronomi si sono posti questa domanda esatta e non lo sapremo mai. Mai. Non perché non riescono a capirlo, è perché non ce lo diranno. Hanno ottenuto strumenti abbastanza sensibili per rispondere.
In realtà, questo non è vero. Non stanno zitti a riguardo. Di conseguenza, posso dire con certezza al 100% che l'Universo si sta espandendo, senza dubbio. Possiamo vedere le galassie che si allontanano da noi in tutte le direzioni. Quindi, se si ridurrà, dovrà prima smettere di espandersi.
Quindi, quanto velocemente sta succedendo? Gli astronomi si riferiscono a questo come la costante di Hubble. Questa è la quantità di spazio che si sta espandendo. La stima migliore è che, in media, le galassie si allontanano l'una dall'altra a circa 70 km / sec / megaparsec.
In altre parole, se si prende un megaparsec di spazio, un cubo di circa 3,2 milioni di anni luce di diametro. Leggermente più grande della distanza dalla galassia di Andromeda, che non ha nulla a che fare con le piste di Kessel.
Per ogni secondo che passa, quel cubo diventa circa 70 km più grande. Una galassia che dista 3,2 milioni di anni luce è ora 70 km più in là, e ora è ancora 70 km in più. È stato più veloce in passato? Sarà più lento in futuro? Possiamo calcolare questi diversi numeri e capire cosa riserva il futuro?
La velocità di espansione dipende dallo slancio del Big Bang, contrastato dalla gravità reciproca di tutte le galassie. Se l'attrazione è abbastanza forte, lo slancio sarà superato e rimetterà insieme le galassie. Questa è la grande crisi. Se l'attrazione è troppo debole, l'espansione funziona per sempre.
Come hanno capito la risposta? Hanno misurato la densità dell'Universo usando la sonda per anisotropia a microonde della NASA. Troppo denso, scricchiolante. Non abbastanza denso, espansione eterna.
Apparentemente, l'Universo è esattamente abbastanza denso da continuare ad espandersi per sempre, e infine si fermerà per un periodo infinito di tempo. Questo esclude il Big Crunch. Ma questa è solo la densità da sola.
Il nostro universo è molto più strano di quanto gli astronomi abbiano mai immaginato. Invece di rallentare gradualmente, come un carrello senza conducente di Costco, l'espansione dell'Universo sta accelerando. Grazie al nostro nuovo amico misterioso e bizzarro, energia oscura, scoperto nel 1998.
Gli astronomi hanno osservato lontane supernove a miliardi di anni luce di distanza per avere un'idea di come l'Universo si stava espandendo in passato. Invece di trovare un risultato che corrispondesse a una delle tre teorie che ho menzionato in precedenza: espandersi per sempre, fermarsi o invertire la direzione, hanno fatto un sacco di matematica e ricerche davvero complicate e hanno scoperto qualcosa di completamente bizzarro. Le galassie si stanno allontanando più velocemente l'una dall'altra ora rispetto al passato. Una forza misteriosa sta accelerando l'espansione dello spazio.
Non sarebbe bello se l'Universo attraversasse dei cicli, con Big Bang, poi Big Crunch e così via? Attualmente, alla natura non importa cosa pensiamo sarebbe bello. Invece, l'espansione dell'Universo sta accelerando. Non si fermerà mai e non farà mai girare il Big Bang al contrario. Fino a quando la natura inizia a preoccuparsi, dovremo attenerci alle vendite di Steam.
Quale aspetto della cosmologia e del Big Bang trovi più interessante. Dicci nei commenti qui sotto.
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