Ali se bo vesolje končalo z eksplozijo ali s šepetom? Par teoretičnih fizikov je predlagal tretjo možnost: morda se vesolje ne bo nikoli končalo.
V študiji, ki skuša opredeliti naravo temne energije — skrivnostnega pojava, zaradi katerega naj bi se vesolje vsak trenutek širilo vse hitreje — fiziki ugotavljajo, da širjenje vesolja ni vedno samoumevno. Namesto tega pišejo, da se temna energija občasno "vklaplja" in izklaplja, včasih vesolje raste, včasih se krči, dokler ne nastopijo pravi pogoji za nov veliki pok — in za rojstvo novega vesolja.
Veliki pobeg
Naše vesolje trenutno doživlja fazo hitrega širjenja: vesolje se z vsakim trenutkom vse hitreje širi. Kozmologi ne razumejo vzroka tega pospeševanja, ki ga imenujejo temna energija. Če se bo to pospeševanje nadaljevalo, se bo naše vesolje sčasoma razširilo v pozabo, pri čemer se bosta vsa snov in sevanje raztrgala.
To ne bi bilo prvo obdobje hitre rasti. V prvih trenutkih velikega poka so bile energije in gostote tako ekstremne, da jim obstoječa fizika ni bila kos; napoveduje singularnost, točko neskončne gostote, kjer se matematika zlomi. Nato je vesolje doživelo obdobje neverjetno hitrega širjenja, znanega kot inflacija, ki je prav tako slabo razumljeno.
Astronomi se že dolgo sprašujejo, ali sta ti dve fazi pospešenega širjenja — ena v najzgodnejših trenutkih velikega poka in druga v sedanji dobi — med seboj povezani in ali se entiteta, ki poganja obe, izogne problemu singularnosti velikega poka.
Dinamični demoni
Da bi odgovorila na to vprašanje, je par teoretičnih fizikov 7. februarja v podatkovni zbirki predtiskov arXiv (odpre se v novem zavihku) objavil študijo, v kateri je preučil model vesolja, v katerem je temna energija vedno igrala pomembno vlogo. Prejšnje raziskave so prikazovale temno energijo, ki se je "vklapljala" v različnih obdobjih in tako spodbujala širjenje vesolja, nova raziskava pa predlaga bolj realističen model, ki vključuje snov in sevanje.
Želeli so ugotoviti, ali se lahko temna energija izogne singularnosti velikega poka, povzroči inflacijo in pospeši razvoj poznega vesolja. Da bi se izognili začetni singularnosti, se vesolje ne more začeti v točki z neskončno gostoto. Namesto tega bi moralo biti vesolje, v katerem živimo, eno v neskončni vrsti ponavljajočih se "velikih skokov".
Po tem scenariju temna energija poganja vesolje, dokler ne doseže določene velikosti. Nato pa se temna energija preoblikuje in prisili vesolje, da se skrči. Vesolje nato doživi velik krč, toda tik preden doseže stanje neskončne gostote, se temna energija ponovno obrne, kar povzroči neverjetno hitro inflacijo in cikel se začne znova.
Natančno nastavljen mehanizem
Raziskovalci so odkrili model temne energije, ki je izpolnjeval vse tri zahteve. Ključnega pomena pa je, da snov in sevanje nista smela biti prisotna v izjemno zgodnjem vesolju, saj bi v nasprotnem primeru pokvarila inflacijo. Namesto tega sta se morala snov in sevanje pojaviti takoj po inflaciji, ko je del temne energije razpadel in preplavil vesolje s svetlobo in snovjo.
Čeprav so bili raziskovalci sprva uspešni, jim ni uspelo najti splošnega razreda modelov temne energije, ki bi vedno vodili do enakih rezultatov. Namesto tega so morali umetno določiti manjšo vrednost za današnje pospešeno širjenje, kot jo predvideva kvantna mehanika, da bi dobili povsem pravilen rezultat.
Vendar pa ta nova raziskava kaže obetavno smer, saj zagotavlja dobro platformo za nadaljnje raziskovanje tovrstnih modelov. Ni nujno, da bomo ljudje živeli v hladnem in praznem vesolju, saj se bo temna energija v daljni prihodnosti morda obnašala drugače. Šele nadaljnje raziskave bodo razkrile našo končno usodo.
