Az Univerzum és az emberiség sötét jövője

A csillagászok egy új módszerrel támasztották alá a Világegyetem jövőjére vonatkozó talán leglehangolóbb elméletet.

Forrás: NASA

Ha a tér nem tágul örökké, ha majd újra elindul az összehúzódás, a Világegyetem története a Nagy Bumm fordítottjában, a Nagy Reccsben fog hirtelen véget érni. Abban az esetben, ha a tér örökké tágul, akkor egy örökkévaló, ám hihetetlenül unalmas Világegyetem elé nézünk. A kozmológia egyik legfontosabb kérdésével állunk szemben: vajon megáll-e az Univerzum tágulása?

Az Univerzumban lévő anyagmennyiség egymásra ható gravitációs vonzóereje állandóan fékezi a tágulást. Ebben az esetben a térre két hatás hat. Az egyik hatás az Ősrobbanás eredménye, amely szét akarja repíteni a teret. A gravitációs hatás a kozmikus összeomlást eredményezné. Ha a tágulás megáll, az azért következik be, mert a gravitációs hatás erősebb, mint a szétrepítő hatás. Ennek következtében a tágulási sebesség folyamatosan csökken, egészen addig, amíg eléri a nullát (tehát megáll a tágulás), majd egy negatív előjelű tágulás indul el, azaz a tér elkezd összezsugorodni. Ez a modell hasonlatos ahhoz, mint amikor egy labdát feldobunk a levegőbe. Egy ideig, mivel van kezdősebessége, felfelé fog repülni, de végül a gravitáció visszahúzza, így újra leesik.

A tágulás mai sebességéből kiszámíthatjuk, hogy mekkora az a kritikus tömegmennyiség, amennyit az Univerzumnak tartalmaznia kell ahhoz, hogy megállítsa a tágulást. Ezt az eredményt összevetve azzal az anyagmennyiséggel, amit a látható Világegyetemben feltételezünk, a következőt kapjuk: az Univerzumban lévő általunk ismert összes anyag csak mintegy 1%-a annak az anyagmennyiségnek, ami ahhoz kellene, hogy megálljon a tágulás. Eszerint, ha nincs valami, ami pótolná a 99%-os hiányt, a tér örökké növekedni fog.

Mi az, ami pótolhatná a hiányt? Egyes érvek szerint, mivel a látható Világegyetem nem a teljes Világegyetem, lehetséges, hogy "odakint" még létezik valami. Napjainkban elfogadott elméletnek számít az is, hogy még a belátható Világegyetemben sem látható az összes anyag. Mi ugyanis csak a "világító" anyagokat vesszük észre, vagyis azokat, amelyek a csillagokat, galaxisokat alkotják. Számítások szerint az anyag 90-99%-át az ún. sötét anyag alkotja, amelybe a fekete lyukaktól az egzotikus részecskékig sok minden beletartozhat.