A Cosmologia lida com as grandes questões do universo, muitas vezes as mesmas questões que perturbam os filósofos à noite. Quando o Universo começou? Como começou? O Universo sempre se expandiu? (Para o registro, as respostas são: cerca de 13,8 bilhões de anos atrás, em um estado de alta densidade que se expandiu rapidamente chamado Big Bang e sim, mas nem sempre na mesma velocidade.) Mas aqui está uma questão que eles não descobriram ainda: como tudo vai acabar?
É uma grande questão, mas fizemos avanços surpreendentes em direção a uma resposta. Nos últimos anos do século 20, a comunidade astrofísica ficou atônita ao saber que o Universo estava se expandindo. Durante décadas, os cientistas sabiam que as galáxias distantes se afastavam de nós, e as mais distantes se moviam mais rápido. A única maneira que isso faz sentido é se o próprio Universo está se expandindo. Dada toda a matéria no Cosmos, a força da gravidade deve diminuir essa expansão. Mas, quando os cosmólogos calcularam o quanto ele desacelerou, obtiveram um resultado negativo - a expansão do Universo está acelerando!
Ninguém sabe o que está dirigindo essa aceleração, então os cosmólogos apelidaram-na de energia escura. É tão dominante (cerca de 69% do conteúdo total de todo o Cosmos) que a energia escura tornou-se rapidamente parte de qualquer discussão sobre o final do Universo. E, embora ainda não haja respostas definitivas, essas discussões apresentaram algumas possibilidades interessantes.
A Grande Ruptura (Big Rip)
Em 2003, Robert Caldwell, do Colégio de Dartmouth, propôs uma nova teoria da expansão do Universo, onde a taxa de aceleração continua aumentando ao longo do tempo.Em 2003, Robert Caldwell, do Colégio de Dartmouth, propôs uma nova teoria da expansão do Universo, onde a taxa de aceleração continua aumentando ao longo do tempo.
Num cenário desses, as galáxias seriam destruídas, o sistema solar se desmembraria e, eventualmente, todos os planetas se dissolveriam quando a rápida expansão do espaço rasgasse seus próprios átomos. As teorias atuais preveem que, se esta chamada Grande Ruptura estiver no nosso futuro, levará mais 22 bilhões de anos para chegar.
O Grande Congelamento (Big Freeze)
Muitas teorias atuais sugerem que a energia escura é uma constante cosmológica, uma espécie de energia uniforme que existe em todo o espaço. "Se a constante cosmológica é a coisa dominante no Universo", explica Mark Trodden, co-diretor do Penn Center for Particle Cosmology da Universidade da Pensilvânia, "o Universo continuaria se expandindo para sempre".
À medida que a constante cosmológica continua a impulsionar a aceleração do Universo, todas as galáxias fora da nossa região imediata estarão muito distantes para serem visíveis em alguns trilhões de anos - a luz simplesmente nunca nos alcançará. A entropia continuaria a aumentar também: a própria formação de estrelas terminará em 100 trilhões de anos, já que toda a matéria será esgotada. Os buracos negros se evaporarão, a matéria em si acabará por se deteriorar em radiação e o universo será um lugar frio, sem luz e sem nada para o resto da eternidade. Este futuro sombrio é conhecido como O Grande Congelamento.
O Falso Vácuo
Claro, sempre há a chance de a energia escura na verdade não ser determinante. Os cenários que consideramos até aqui assumem que nosso universo é tudo o que existe. Mas e se houver mais lá fora, e o nosso universo for apenas uma pequena parte de um multiverso? Podem esses outros universos afetar o destino final do nosso?
A resposta curta é sim. "Imagine que você vá para uma escala muito, muito grande - muito maior que o nosso atual universo observável", explica Jonathan Braden, um cosmólogo do University College de Londres. Enquanto nosso próprio universo é homogêneo e aproximadamente o mesmo em todos os lugares, ter uma visão tão grande pode revelar que é apenas uma pequena bolha com seus próprios parâmetros físicos e leis diferentes do multiverso maior.
Se assim for, nosso universo existiria em um estado conhecido como um falso vácuo, onde nós supostamente supomos que existimos no estado mais estável, mas ainda é possível cair de um para outro de repente. Braden explica que isso resultaria em uma transição de fase, uma mudança semelhante a como a água muda do estado líquido para o gasoso em seu ponto de ebulição - só que para o Universo inteiro. Basicamente, nosso cosmos pode ser como uma das bolhas que fervem em um pote de água, ele diz, com cada bolha tendo seus próprios conjuntos de leis e constantes. "Eventualmente, essas bolhas podem se encontrar umas com as outras, e do nosso ponto de vista seria como nosso universo colidisse com outro universo".
Isso seria tão ruim quanto parece. Tal colisão significaria um fim imediato para o nosso universo, pois tudo mudaria para um novo estado. Poderia resultar em uma combinação dos dois universos, ou poderia criar algo totalmente novo. Não haveria nenhum aviso, e nada que pudéssemos fazer sobre isso.
O Grande Colapso (Big Crunch)
O Grande Colapso é um cenário clássico para o fim do Universo. E se a expansão do Universo não durar para sempre? Em algum momento, o Universo pode parar de crescer por causa da atração gravitacional de toda a matéria dentro dela, e então começaria a colapsar de volta.
O resultado final seria um universo que atinge uma pequena singularidade, um reflexo escuro do Big Bang. Havia mesmo algumas especulações de que um "Big Crunch" poderia produzir um Grande Rebote (Big Bounce) logo depois, criando um novo universo. Talvez nosso universo fosse apenas uma iteração de uma série infinita de Big Bangs, Colapsos e Rebotes.
Infelizmente, a descoberta de energia escura deu ao Grande Colapso um grande golpe, uma vez que sugere que o Universo se expandirá para sempre. A menos que se revele que a energia escura pode mudar sua natureza dramaticamente, o Big Crunch atualmente parece ser uma maneira improvável para o fim do universo.
Fonte: Discover Magazine
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