NAKON gotovo 13.8 milijardi godina neprekidnog širenja svemira, moglo bi doći do zaustavljanja tog procesa nakon čega bi se on počeo skupljati, pokazuje novo istraživanje.

Znanstvenici su na temelju prijašnjih opažanja kozmičke ekspanzije napravili model prirode tamne energije, tajanstvene sile zbog koje se svemir sve brže širi. Model je pokazao da tamna energija nije stalna sila prirode, već neka vrsta kvintesencije – elementa koji se možda mijenja tijekom vremena.

Stručnjaci su ustanovili kako je moguće da odbijajuća sila tamne energije slabi, iako se širenje svemira ubrzava već milijardama godina. Prema njihovom modelu, svemir bi se trebao prestati ubrzano širiti u sljedećih 65 milijuna godina.

"Sve bi se to moglo dogoditi nevjerojatno brzo"

Nakon toga bi se unutar 100 milijuna u potpunosti prestao širiti i počeo polako skupljati te bi za mnogo milijardi godina došlo do smrti (ili ponovnog rađanja) vremena i prostora.

"Sve bi se to moglo dogoditi nevjerojatno brzo. U kozmičkim razmjerima, 65 milijuna godina je jako kratko razdoblje. Ako se vratimo toliko godina u prošlost, Zemlju je tada pogodio asteroid koji je pobio većinu dinosaura", rekao je fizičar Paul Steinhardt sa Sveučilišta Princeton u New Jerseyju.

"Ništa u ovoj teoriji nije kontroverzno ili nevjerojatno" rekao je za Live Science fizičar i astronom Gary Hinshaw sa Sveučilišta British Columbia. Međutim, budući da se model bazira samo na dosadašnjim promatranjima širenja svemira i zato što je priroda tamne energije veliki misterij, za sada je nemoguće testirati rezultate istraživanja.

Energija praznine

Znanstvenici još od 1990-ih znaju da se širenje svemira ubrzava, odnosno da se prostor između galaksija sada širi brže nego prije milijardu godina. Tajanstveni izvor ovog ubrzanja nazvali su tamnom energijom – nevidljivim entitetom koji djeluje suprotno gravitaciji i koji odguruje najmasivnije objekte u svemiru jednog od drugog.

Iako tamna energija čini otprilike 70 posto ukupne mase-energije svemira, njezina svojstva su i dalje misteriozna. Prema popularnoj teoriji, koju je uveo Albert Einstein, tamna energija je kozmološka konstanta – nepromjenjivi oblik energije koji je utkan u tkivo prostor-vremena. Ako je to slučaj, tamna energija se nikada ne mijenja i ubrzano širenje svemira bi se trebalo nastaviti unedogled.

Konkurentska teorija, s druge strane, sugerira da tamna energija ne mora biti konstantna kako bi se njena svojstva podudarala s dosadašnjim promatranjima kozmičkog širenja. Umjesto toga, ona može biti kvintesencija, dinamičko polje koje se mijenja tijekom vremena.

Za razliku od kozmološke konstante, kvintesencija može biti ili odbojna ili privlačna, ovisno o omjeru njezine kinetičke i potencijalne energije. Tijekom posljednjih 14 milijardi godina, kvintesencija je imala odbojna svojstva.

Smrt tamne energije

Steinhardt i njegovi kolege su u studiji predvidjeli kako bi se svojstva kvintesencije mogla promijeniti tijekom sljedećih nekoliko milijardi godina. Kreirali su model kvintesencije koji pokazuje njezinu odbojnu i privlačnu silu tijekom vremena.

Na njihovo iznenađenje, model je pokazao da tamna energija s vremenom može početi slabiti. Na kraju bi moglo u potpunosti nestati antigravitacijsko svojstvo tamne energije i ona bi se mogla vratiti u nešto što nalikuje običnoj materiji.

Prema njihovom scenariju, ubrzano širenje svemira već se sada počelo usporavati. Za nekih 65 milijuna godina, to bi ubrzanje moglo potpuno prestati. Za 100 milijuna godina od sada, tamna energija bi mogla poprimiti privlačna svojstva zbog čega bi se svemir počeo skupljati.

Kraj svemira?

Steinhardt pretpostavlja da bi se na kraju mogle dogoditi dvije stvari: Ili će se svemir skupljati sve dok se ne uruši sam u sebe, pri čemu će doći do smrti prostor-vremena kakvog poznajemo ili će se skupljati do stanja sličnog izvornim uvjetima gdje bi moglo doći do stvaranja novog velikog praska.

"U slučaju drugog scenarija, to bi značilo da svemir slijedi ciklički obrazac širenja i skupljanja te da naš trenutni svemir možda nije prvi ili jedini; već samo najnoviji u beskonačnom nizu svemira", rekao je Steinhardt.

"Nažalost, ne postoji dobar način da se provjeri je li kvintesencija stvarna i je li se počelo usporavati ubrzano širenje svemira", dodao je.

Istraživanje naziva Rapidly descending dark energy and the end of cosmic expansion objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.