BIG CRUNCH, BIG FREEZE, BIG RIP, COME MORIRA’ L’UNIVERSO ?

Come è noto, l’Universo è in espansione ed è nato circa 13,82 miliardi di anni fa da una singolarità iniziale, con un evento denominato Big Bang.
E’ ormai accertato che la velocità di questa espansione è attualmente in aumento, il che ha portato delle novità nelle teorie scientifiche riguardanti la “morte” dell’Universo.
Qual è la causa di questa accelerazione dell’espansione dell’Universo ?
Si è ipotizzata l’esistenza di una “Energia Oscura”, una vera e propria forza antigravitazionale presente in tutto l’Universo che spinge le galassie ad allontanarsi.
Analizzando la “storia” dell’Universo a partire dal Big Bang, si è accertato che, circa sei miliardi di anni fa, è entrata in gioco una forza misteriosa che ha dato un’inattesa spinta alla velocità di espansione, che ha iniziato ad aumentare costantemente.
Questa forza, alla quale è stato dato il nome di “Energia Oscura”, entrerebbe in gioco quando la densità della materia dell’Universo (massa totale rispetto al volume) divenisse inferiore ad un certo punto critico, cosa che si sarebbe verificata appunto circa sei miliardi di anni fa.
In effetti la forza di gravità, come noi la conosciamo, ha una proprietà piuttosto strana: è solo attrattiva, per cui è ragionevole ipotizzare l’esistenza di una sua controparte repulsiva.
Questa Energia Oscura costituirebbe la parte preponderante del nostro Universo, il 74%.
La parte rimanente sarebbe costituita da un 22% di Materia Oscura e da un 4% di materia ed energia ordinarie (ricordiamo che materia ed energia sono due aspetti della stessa entità fisica).
Il termine “Oscuro”, ha il preciso significato di qualcosa di non rilevabile, ma della quale si osservano gli effetti, per cui dobbiamo evidenziare che quello che noi chiamiamo genericamente Universo (galassie, stelle, pianeti, satelliti, gas e polveri, materia ed energia ordinarie etc …) costituisce solo il 4% dell’Universo effettivamente reale ed esistente.
Questa veloce e superficiale premessa era indispensabile per descrivere le Teorie sulla morte dell’Universo.
La prima Teoria che descriveremo è quella del Big Crunch secondo la quale, a causa della gravità della materia ordinaria ed oscura presente nell’Universo, ad un certo punto questa prenderebbe il sopravvento, per cui si fermerebbe la fase di espansione dell’Universo ed inizierebbe una fase di contrazione, fino a tornare al punto iniziale.
Una variante di questa Teoria, detta “dell’Universo Oscillante” prevede che, terminata la contrazione fino al punto iniziale, questo generi un nuovo Big Bang ed un nuovo Universo e così via all’infinito.
Il fatto che l’Universo continui ad espandersi all’infinito o che ad un certo punto si fermi e poi ritorni a contrarsi fino a riconcentrarsi nel punto iniziale, dipende dalla quantità totale di materia in esso presente. Questo dato non è attualmente noto, in quanto non si conosce ancora la quantità di materia oscura attualmente presente nell’Universo.
E’ stato calcolato il valore limite della densità della materia dell’Universo che separa queste due ipotesi: 3 protoni al metro cubo.
Una seconda Teoria, detta del Big Freeze (grande freddo), prevede invece che l’Universo continuerà ad espandersi all’infinito: le galassie si allontaneranno sempre di più, al punto tale da non risultare più visibili tra loro, finchè arriverà un momento in cui l’Universo e le galassie non saranno più in grado di ”fabbricare” nuove stelle a causa della sempre più scarsa disponibilità di idrogeno molecolare.
Le stelle rimaste esauriranno lentamente le proprie riserve energetiche fino a trasformarsi tutte in nane nere: stelle morte, oscure e fredde. L’Universo diventerà quindi un posto gelido, buio e assolutamente sterile dove le galassie non esisteranno più.
Questo stadio finale viene spesso chiamato “morte fredda” dell’Universo.
Infine l’ultima arrivata, tra le Teorie sulla morte dell’Universo, è la Teoria del Big Rip (grande strappo), secondo la quale l’Universo è destinato ad un’espansione sempre più rapida, fino alla completa disintegrazione della materia.
Secondo questa Teoria, La continua espansione dell’Universo riduce sempre di più la densità della materia oscura e della materia ordinaria, mentre l’energia oscura resta pressoché costante e invariata.
Per questo motivo, l’Energia Oscura sarà sempre più preponderante rispetto alla forza di gravità, per cui la velocità di espansione dell’Universo aumenterà continuamente fino a diventare tale da fare letteralmente a pezzi la materia: inizialmente la forza di gravità non riuscirebbe più a tenere insieme le stelle di una galassia, poi neanche le stelle riuscirebbero più a tenere in orbita i pianeti ed alla fine anche gli atomi si disgregherebbero nei loro componenti.
Alla fine la materia e l’energia si dissolverebbero anch’esse e continuerebbero ad esistere solo i fotoni, senza gravità.