I due scenari che a oggi riscuotono maggiore successo non sono proprio piacevoli. Entrambi, infatti, prevedono una fine di questo Universo contraddistinta da un’infinita oscurità

Quello che succederà nel futuro all’Universo dipende da diversi parametri che ancora non riusciamo a misurare con sufficiente precisione, tra cui la densità di tutta la materia presente e come evolverà in futuro il contributo dell’energia oscura. I due scenari che a oggi riscuotono maggiore successo non sono proprio piacevoli, se osservati dal nostro personale punto di vista. Entrambi, infatti, prevedono una fine di questo Universo contraddistinta da un’infinita oscurità.

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Una fine violenta

Se l’energia oscura continuerà ad aumentare nel tempo andremo incontro allo scenario più catastrofico di tutti: il cosiddetto Big Rip, il grande strappo. Cosa succederà? Visto che non esiste un limite alla velocità di espansione dell’Universo, i confini osservabili si restringeranno con il tempo. Verrà un momento in cui l’espansione dell’Universo vincerà la debole attrazione gravitazionale che tiene uniti gli ammassi di galassie: le singole componenti si disperderanno e gli ammassi di galassie cesseranno di esistere come oggetti legati dalla forza di gravità. Non passerà molto tempo (su scala cosmica) affinché anche le stesse galassie si disgregheranno: stelle e gas verranno dispersi nello spazio, ognuno per la sua solitaria e oscura strada. È plausibile che questo accada circa 60-100 milioni di anni prima dell’evento finale, il Big Rip. In quella lontana epoca, l’orizzonte osservabile si sarà ridotto a circa 300 milioni di anni luce.

Universo Big Bang
Credit: NASA, ESA, AND A. FEILD (STSCI)

Il destino dell’Universo sarà ormai segnato

Pochi mesi prima dell’evento finale, anche i sistemi planetari, compreso il nostro, verranno disgregati: i pianeti vagheranno da soli nello spazio, ma per un tempo davvero piccolo, perché circa mezz’ora prima del Big Rip anche la Terra e tutti i pianeti dell’Universo verranno disgregati dall’espansione violentissima dello spazio. E’ solo questione di tempo (molto poco) prima che l’espansione raggiunga livelli così elevati da distruggere anche atomi e molecole legati dall’interazione elettromagnetica, circa 10-19 secondi prima della fine. Pochissimi istanti dopo anche i nuclei atomici si spaccheranno, poi toccherà alle particelle composte, come protoni e neutroni. Siamo arrivati alla fine, al Big Rip: l’Universo è un luogo buio, freddo e morto, composto solo da particelle elementari (quark, elettroni) che, a causa dell’espansione dello spazio a velocità maggiori della luce già per raggi superiori a 10-15 m, non si possono vedere.

Una fine più dolce, ma sempre triste (per noi)

Uno scenario più dolce, ma lo stesso amaro per chi vede con gli occhi della vita, è quello della morte termica. Se prima o poi l’energia oscura smetterà di far accelerare l’espansione dell’Universo in modo esponenziale, dandosi così una calmata, o se riuscisse a essere contrastata in modo efficace dalla quantità di materia presente, allora l’Universo potrebbe vivere per altri miliardi di miliardi di miliardi di anni, di fatto per sempre, ma in uno stato molto diverso rispetto all’attuale. L’espansione proseguirà in modo dolce, lasciando tempo alle stelle di continuare a nascere fino a quando ci sarà sufficiente idrogeno ed elio. Prima o poi, però, arriverà un momento in cui non potranno più nascere le stelle e quelle esistenti si spegneranno. Dopo mille miliardi di anni anche le piccole nane rosse esauriranno il combustibile, decretando la fine della lunga era delle stelle e della luce. Da quel momento in poi l’Universo tornerà a essere un ambiente oscuro e sempre più rarefatto dalla continua espansione.

La nuova era oscura durerà forse per sempre. Tutta la materia presente verrà fagocitata dai buchi neri (supermassicci e stellari) o si disperderà in uno spazio quasi infinito. La temperatura dell’Universo si avvicinerà allo zero assoluto e avrà inizio l’era dei buchi neri, gli unici oggetti ormai in vita nell’oscuro Universo. Con il passare di miliardi e miliardi di anni anche i buchi neri scompariranno. In che modo? Attraverso l’emissione di una debolissima radiazione elettromagnetica chiamata radiazione di Hawking.

Buchi neri
Credit: NASA

La fine dei buchi neri

Quando anche l’ultimo buco nero sarà evaporato, l’Universo sarà pervaso da sporadiche particelle elementari che non si incontreranno quasi mai, a causa dell’enorme spazio creatosi da miliardi emiliardi di anni di espansione cosmica. L’Universo giungerà alla cosiddetta morte termica; uno stato di minima energia, oscuro, freddo e immenso dove non si verificheranno mai più tutti i cambiamenti epocali dei primi miliardi di anni di vita della sua storia.

Questo è un estratto dell’ultimo libro di Daniele Gasparri “Dai pianeti al Big Bang: Come funziona e cosa sappiamo dell’Universo”qui puoi acquistarlo.