Μέχρι το 1997 σχεδόν όλοι οι ειδικοί υπέθεταν (όχι χωρίς αιτία) ότι η διαστολή του σύμπαντος επιβραδυνόταν. Η βαρύτητα, με την ελκτική μανία της, ήταν η μεγάλη υπαίτιος. Όμως κάποιες παρατηρήσεις που έγιναν εκείνη τη χρονιά ανέτρεψαν τα πάντα. Για κάποια άγνωστη αιτία το σύμπαν έμοιαζε να διαστέλλεται όλο και περισσότερο. Οι επιστήμονες δεν άργησαν να προτείνουν ένα μηχανισμό που μπορούσε να εξηγήσει γιατί συνέβαινε αυτό. Παρουσίασαν μια διαφορετική εκδοχή της αντιβαρύτητας για την οποία είχε κάνει λόγο ο Αϊνστάιν τη δεκαετία του 1920. Αυτή η μυστηριώδης δύναμη πήρε τώρα το όνομα σκοτεινή ενέργεια και, σύμφωνα με πολλούς φυσικούς, είναι υπαίτια για το γεγονός ότι το σύμπαν φαίνεται να κινείται σαν αυτοκίνητο χωρίς φρένα.
Το τέταρτο στοιχείο
Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι είχαν δίκιο. Όλα όσα περιέχει το σύμπαν ανάγονται σε τέσσερα είδη στοιχείων. Δύο από αυτά είναι πολύ γνωστά: τα φωτόνια και η κοινή ύλη από την οποία είναι φτιαγμένοι οι πλανήτες, τα άστρα και εμείς οι ίδιοι. Τα άλλα δύο αποτελούν ένα μυστήριο. Από τη μια έχουμε τη σκοτεινή ύλη, που εκτιμάται ότι είναι δεκαπλάσια από την κοινή ύλη. Πρόκειται για ένα εντελώς άγνωστο είδος ύλης, την ύπαρξη της οποίας αντιλαμβανόμαστε από τη βαρυτική επίδραση που ασκεί στους γαλαξίες. Τέλος, υπάρχει η σκοτεινή ενέργεια, που αντιπροσωπεύει το 70% όλων των συστατικών του σύμπαντος, και για την οποία όχι μόνο δε γνωρίζουμε επαρκώς τι είναι, αλλά ούτε καταλαβαίνουμε τι κάνει. Σαν σε επεισόδιο του Πολέμου των Άστρων, αυτοί οι δύο εκπρόσωποι της σκοτεινής πλευράς του σύμπαντος είναι εκείνοι που παλεύουν για να καθορίσουν το μέλλον του.
Γαλαξιακή σύγκρουση
Ενώ η σκοτεινή ύλη τείνει να επιβραδύνει τη διαστολή, η σκοτεινή ενέργεια φαίνεται ότι την επιταχύνει. Και όλα δείχνουν ότι τη μάχη θα την κερδίσει η δεύτερη. Τι θα συμβεί στο μεταξύ με όλα όσα περιέχει το σύμπαν; Η απαράλλακτη εικόνα του νυχτερινού ουρανού που βλέπουμε από τις απαρχές της ανθρωπότητας είναι μια πλάνη. Σε τρία δις χρόνια ο γειτονικός και σχεδόν δίδυμος γαλαξίας μας, ο γαλαξίας της Ανδρομέδας, θα συγκρουστεί αργά με τον δικό μας. Το αποτέλεσμα θα είναι ένας καινούριος και λαμπρός ανώμαλος γαλαξίας, η Milkomeda, με ποτάμια από άστρα που θα κυλούν προς τα έξω και νέφη αερίων που θα συμπιέζονται σχηματίζοντας καινούριους αστέρες. Σε άλλα δύο δις χρόνια θα φανεί το αποτέλεσμα: ένας ελλειπτικός γαλαξίας που θα έχει ξοδέψει όλο το αέριό του στο σχηματισμό νέων αστεριών.
Η σύγκρουση με την Ανδρομέδα θα έχει μια θεαματική κορύφωση: το κέντρο του Γαλαξία μας, που καταλαμβάνεται από μια μαύρη τρύπα με μάζα 3 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, θα ενωθεί με τον πυρήνα της Ανδρομέδας, που είναι δέκα φορές μεγαλύτερος. Καθώς θα συμβαίνει αυτό, μια έκρηξη ακτίνων Χ και γ θα σαρώσει όλους τους πλανήτες και τη ζωή που πιθανόν να βρίσκεται ακόμα σε αυτούς, ενώ μια ακολουθία βαρυτικών κυμάτων θα σφυροκοπήσει κάθε άστρο.
Σιγά σιγά, τα άστρα αυτού του κολοσσιαίου γαλαξία θα σβήσουν, καθώς θα εξαντλήσουν το πυρηνικό καύσιμό τους. Πρώτα τα βαρύτερα και τέλος τα ελαφρύτερα. Το τελευταίο φως που θα φύγει από την Milkomeda θα είναι κόκκινο. Μετά, μόνο η υπέρυθρη εκπομπή των καφέ νάνων θα δηλώνει σε ένα άδειο διάστημα ότι εδώ υπήρχε ένας γαλαξίας.
Φινάλε χωρίς μάρτυρες
Το σίγουρο είναι ότι κανείς δε θα μπορέσει να το δει. Η επιταχυνόμενη διαστολή θα έχει κάνει τα 100 δις γαλαξίες που σήμερα βλέπουμε μέσα από τα τηλεσκόπιά μας να χαθούν πέρα από τον κοσμικό ορίζοντα. Θα είναι τόσο απομακρυσμένοι ώστε ο χρόνος που χρειάζεται το φως τους για να φτάσει ως εμάς θα είναι μεγαλύτερος από αυτόν που πέρασε από τη δημιουργία του σύμπαντος. Με άλλα λόγια, δε θα υπάρχει για το φως τους χρόνος για να φτάσει ως εμάς. Ο τελευταίος γαλαξίας θα χαθεί από την υποθετική θέα μας σε 150 δις χρόνια.
Σποραδικά, μια αδύναμη φωτεινή αναλαμπή θα πλημμυρίζει τον ουρανό, όταν συγκρούονται δύο καφέ νάνοι ή μια μαύρη τρύπα καταπίνει τα υπολείμματα ενός άστρου που πλανιέται στο διάστημα. Σε 100 δις χρόνια, η αλλοτινή φωτεινή κοσμική πολιτεία μας θα κατοικείται από τα πτώματα εκείνων που υπήρξαν λαμπεροί ήλιοι: φαιοί νάνοι, αστέρες νετρονίων και μαύρες τρύπες.
Γύρω από μερικά από αυτά θα περιφέρονται τα υπολείμματα των πλανητικών συστημάτων τους, αν και όχι για πολύ. Σε ένα τρισεκατομμύριο χρόνια οι πλανήτες θα εγκαταλείψουν τις τροχιές γύρω από τα νεκρά αστέρια τους. Εάν κοιτάζαμε τον ουρανό μετά από εκατό τρισεκατομμύρια χρόνια, θα βλέπαμε μια αργή διασπορά σβησμένων άστρων προς το εξωτερικό κενό, σημάδι ότι οι γαλαξίες διαλύονται εξαιτίας των σποραδικών συναντήσεων μεταξύ αστεριών. Αυτό συμβαίνει σήμερα σε σπάνιες περιπτώσεις, όμως όταν υπάρχει αρκετός καιρός, ακόμη και το παράξενο μετατρέπεται σε συνηθισμένο. Τα πλανητικά συστήματα θα έχουν εξαφανιστεί, είτε γιατί έφυγαν μακριά από τον κεντρικό αστέρα τους είτε γιατί, όπως σίγουρα θα συμβεί με τη Γη, θα πέσουν σε αυτόν μετά από ένα αργό σπειροειδές ταξίδι.
Η μεγάλη μοναξιά
Το ορατό σύμπαν μας θα αποτελείται από ηλιακά συστήματα σε φυγή και τη μαύρη τρύπα του γαλαξιακού κέντρου, τριγυρισμένη από ένα νέφος σκοτεινής ύλης. Οι μαύρες τρύπες θα κάνουν χρέη κοσμικού καθαριστή που καταπίνει τα λιγοστά αστρικά πτώματα που θα γυρνούν στο διάστημα. Μετά, χωρίς τίποτα πια να βάλουν στο στόμα, θα αρχίσουν να καταβροχθίζουν η μια την άλλη. Και, όπως συχνά συμβαίνει, οι μεγαλύτερες θα κερδίσουν. Το τελευταίο υπόλειμμα αυτού που ήταν το σύμπαν μας θα αποτελείται από τεράστιες μελανές οπές, που θα έχουν καταβροχθίσει όλη τη σκοτεινή ύλη που μπορεί να βρίσκεται γύρω τους.
Μέσα σε 10.000 δεκαεξάκις εκατομμύρια χρόνια, αυτά τα τέρατα θα εξατμιστούν σύμφωνα με ένα μηχανισμό που ανακάλυψε το 1974 ο Στίβεν Χόκινγκ, αφήνοντας πίσω τους ένα ίχνος ακτινοβολίας που κρυώνει προοδευτικά, καθώς το σύμπαν θα εξακολουθεί τη μοιραία διαστολή του προς τη Μεγάλη Μοναξιά, άδειο ουσιαστικά από όλα όσα γνωρίζουμε. Θα μένουν μόνο άφθονα υποατομικά σωματίδια που θα ζουν την αιωνιότητα που τους μένει χωρίς να συναντήσουν κανένα άλλο σωμάτιο, τρομακτικά μόνα.
Ο Μεγάλος Θρυμματισμός
Φυσικά, τα πράγματα μπορεί να είναι χειρότερα. Όλα εξαρτώνται από τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, της πραγματικής κυρίαρχου του σύμπαντος. Το 2003 ο Ρόμπερτ Κάλντγουελ, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Κολέγιο του Ντάρτμουθ στο Νιου Χάμσαϊρ, ανακοίνωσε μια εικασία σχετικά με το κοσμολογικό τέλος: το Big Rip (Μεγάλο Θρυμματισμό). Αυτή η υπόθεση θεωρεί ότι το σύμπαν θα βρει το τέλος του σε 35 δις χρόνια, σαν να ήταν μια κατασκευή με πυροτεχνήματα, με την προϋπόθεση ότι η σκοτεινή ενέργεια θα γίνει εντονότερη με το πέρασμα του χρόνου, κάτι που θα σημαίνει ότι η πυκνότητα ενέργειας θα γίνεται προοδευτικά όλο και μεγαλύτερη.
Σύμφωνα με αυτή την ιδέα, 60 εκατομμύρια χρόνια πριν από το «The End», η ενέργεια θα προκαλέσει τη διάλυση των γαλαξιών, καθώς η βαρύτητα θα είναι ανίκανη να τους διατηρήσει σε συνοχή. Θα είναι η τελευταία ανάσα του γαλαξία μας. Όμως το πιο εντυπωσιακό έρχεται. Εάν οι απόγονοί μας είχαν καταφέρει να επιζήσουν σε ένα νέο ηλιακό σύστημα, όχι πολύ διαφορετικό από το δικό μας, θα έβλεπαν, τρεις μήνες πριν από το τέλος, τους εξωτερικούς πλανήτες να αρχίζουν να απομακρύνονται από το άστρο τους. Λίγες ημέρες αργότερα, το θετό ηλιακό σύστημα θα διαλυόταν. Λιγότερο από μια ώρα πριν την Αποκάλυψη, ο ήλιος του θα εκρήγνυτο και, στα τελευταία λεπτά της ύπαρξης, οι πλανήτες θα γίνονταν κομμάτια. Εάν κανείς είχε καταφέρει να διαφύγει με ένα διαστημόπλοιο, θα μπορούσε να δει αυτό το θέαμα. Όχι όμως πολύ περισσότερα. Χωρίς αμφιβολία, ο θεατής μας θα χανόταν καθώς, στα τελευταία χιλιοστά του χιλιοστού του δευτερολέπτου, τα πρωτόνια και τα νετρόνια θα διαλύονταν.
Η οριστική κατάρρευση
Αν και αυτό το σενάριο καταστροφής είναι διαφορετικό από αυτά που είδαμε πριν, το τέλος είναι το ίδιο: τα υποατομικά σωματίδια που θα μείνουν θα ζουν για πάντα χωριστά, χωρίς καμία αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Σε ένα σύμπαν όπου θα κυριαρχεί η αινιγματική σκοτεινή ενέργεια, καμία από τις τέσσερις δυνάμεις (η βαρύτητα, η ηλεκτρομαγνητική και οι δύο πυρηνικές δυνάμεις, ισχυρή και ασθενής) δε θα τα βγάλει πέρα μαζί της, καμία δομή από στοιχειώδη σωμάτια δε θα σχηματιστεί ποτέ.
Βεβαίως, μπορεί να συμβεί και το αντίθετο. Σύμφωνα με τον κοσμολόγο του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ Αντρέι Λίντε, είναι πιθανό η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας να μειωθεί με το χρόνο. Τότε, η «αντιβαρύτητα» θα έπαυε να λειτουργεί και η διαστολή του σύμπαντος θα επιβραδυνόταν. Τέλος, η διαστολή θα σταματούσε και οι γαλαξίες θα άρχιζαν να πλησιάζουν μεταξύ τους με όλο και μεγαλύτερες ταχύτητες μέχρι το Big Crunch, μια τρομερή κατάρρευση που, σύμφωνα με το συγκεκριμένο μοντέλο, θα συμβεί σε 25 δις χρόνια.
Πάλι απ’ την αρχή
Όμως, απέναντι σε αυτό το μοναχικό τέλος, η κβαντική φυσική μάς προσφέρει μια αμυδρή ελπίδα. Σύμφωνα με τους νόμους που διέπουν τον υποατομικό κόσμο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι πάντα υπάρχουν διακυμάνσεις. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και σε ένα σύστημα όπου η ενέργεια είναι μηδέν, αυτό δεν ισχύει πάντα.
Οτιδήποτε θα μπορούσε να ξεπηδήσει από το τίποτα, από ένα άτομο έως ένα τεράστιο άστρο. Το μόνο που χρειάζεται είναι επαρκής χρόνος, και απ’ αυτόν το σύμπαν έχει περίσσεια.
Ο Σον Κάρολ, ειδικός της σκοτεινής ενέργειας από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας, πιστεύει ότι αυτές οι τυχαίες διακυμάνσεις θα μπορούσαν να προκαλέσουν ακόμη και μια μεγάλη έκρηξη που θα σημάνει την απαρχή ενός καινούριου σύμπαντος. Έχει ακόμη υπολογίσει πόσο καιρό θα χρειαζόταν να περιμένουμε: πάνω κάτω, 101056 χρόνια.
Για να μάθετε πιο πολλά
Σελίδα της NASA με την ιστορία και το τέλος του σύμπαντος: http://map.gsfc.nasa.gov/universe
πηγή από http://www.focusmag.gr/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου