Μεγάλη Σύνθλιψη

Η Μεγάλη Σύνθλιψη είναι ένα υποθετικό σενάριο για την κατάληξη του σύμπαντος κόσμου, σύμφωνα με το οποίο η διαστολή του σύμπαντος τελικά αντιστρέφεται και το σύμπαν καταρρέει ξανά, προκαλώντας τελικά τον παράγοντα κοσμικής κλίμακας να φτάσει στο μηδέν, ένα γεγονός που ενδεχομένως ακολουθείται από μια αναμόρφωση του σύμπαντος που ξεκινά με άλλη μία Μεγάλη Έκρηξη. Τα στοιχεία, πάντως, αποκλείουν την υλοποίηση του σεναρίου. Αντίθετα, οι αστρονομικές παρατηρήσεις δείχνουν ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται, αντί να επιβραδύνεται από τη βαρύτητα, υποδηλώνοντας ότι το σύμπαν είναι πολύ πιο πιθανό να καταλήξει σε θερμικό θάνατο .

 Σύμφωνα με το σενάριο της Μεγάλης Σύνθλιψης, η πυκνότητα της ύλης σε όλο το σύμπαν είναι αρκετά υψηλή ώστε η βαρυτική έλξη να υπερνικήσει την επέκταση που ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη. Η κοσμολογία FLRW μπορεί να προβλέψει εάν η διαστολή θα σταματήσει τελικά με βάση τη μέση θερμική αξία, τον Νόμο του Χαμπλ και την κοσμολογική σταθερά . Εάν η μετρική διαστολή σταματήσει, τότε αναπόφευκτα θα ακολουθήσει συστολή, επιταχυνόμενη όσο περνά ο χρόνος, κάτι που θα οδηγήσει το σύμπαν σε ένα είδος βαρυτικής κατάρρευσης . Μια πιο αναλυτική θεωρία που ονομάζεται «Μεγάλη Ανατάραξη» (Big Bounce) λέει ότι το σύμπαν θα μπορούσε να καταρρεύσει στην κατάσταση όπου ξεκίνησε και στη συνέχεια να ξεκινήσει μια καινούργια Μεγάλη Έκρηξη, έτσι ώστε το σύμπαν να διαρκέσει για πάντα, αλλά θα περνούσε μέσα από φάσεις διαστολής (Μεγάλη Έκρηξη) και συστολής (Μεγάλη Σύνθλιψη). Πειραματικά στοιχεία στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000 (δηλαδή η παρατήρηση μακρινών σουπερνόβα ως τυπικά κεριά, και η καλά λυμένη χαρτογράφηση του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων ) οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η διαστολή του σύμπαντος δεν επιβραδύνεται από βαρύτητα αλλά αντίθετα επιταχύνεται . Το Νόμπελ Φυσικής του 2011 απονεμήθηκε σε ερευνητές που συνέβαλαν στην πραγματοποίηση αυτής της ανακάλυψης. Ο φυσικός Ρότζερ Πένροουζ προώθησε μια γενική θεωρία βασισμένη στη σχετικότητα που ονομάζεται σύμμορφη κυκλική κοσμολογία στην οποία το σύμπαν διαστέλλεται έως ότου όλη η ύλη διασπαστεί και μετατραπεί σε φως. Δεδομένου ότι τίποτα στο σύμπαν δεν θα είχε καμία κλίμακα χρόνου ή απόστασης που να σχετίζεται με αυτό, γίνεται πανομοιότυπο με τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι Πένροουζ και Γκουρζαντιάν θεώρησαν ότι τα σημάδια της σύμμορφης κυκλικής κοσμολογίας θα μπορούσαν ενδεχομένως να αναζητηθύν στην ακτινοβοία υποβάθρου. Εάν μια μορφή πεμπτουσίας που καθοδηγείται από ένα βαθμωτό πεδίο που εξελίσσεται σε ένα μονοτονικά μειούμενο δυναμικό που περνά αρκετά κάτω από το μηδέν είναι η (κύρια) εξήγηση της σκοτεινής ενέργειας και των τρεχόντων δεδομένων (ιδίως οι περιορισμοί παρατήρησης στη σκοτεινή ενέργεια) είναι επίσης αληθής, η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος θα αντιστρέψει τη συστολή εντός του κοσμικού κοντινού μέλλοντος των επόμενων 100 εκατομμυρίων ετών. Σύμφωνα με μια μελέτη, το σενάριο ταιριάζει «φυσικά με τις κυκλικές κοσμολογίες και τις πρόσφατες εικασίες σχετικά με την κβαντική βαρύτητα ». Η μελέτη υποδηλώνει ότι η φάση της αργής συστολής «θα διαρκέσει για μια περίοδο της τάξης του 1 δισεκατομμυρίου ετησίως πριν το σύμπαν μεταβεί σε μια νέα φάση διαστολής». Σύμφωνα με μια θεωρία του Πολ Ντέιβις, η Μεγάλη Σύνθλιψη συμβαίνει περίπου ανά 100 δισεκατομμύρια χρόνια. Στο μοντέλο του, το σύμπαν που συστέλλεται θα εξελισσόταν περίπου όπως η φάση διαστολής αντίστροφα. Πρώτα, τα σμήνη γαλαξιών και μετά οι γαλαξίες θα ενώνονταν και η θερμοκρασία της ακτινοβολίας υποβάθρου (CMB) θα άρχιζε να αυξάνεται καθώς τα φωτόνια CMB μετατοπίζονται προς το ερυθρό . Τα αστέρια τελικά θα πλησίαζαν τόσο πολύ που θα αρχίσουν να συγκρούονται μεταξύ τους. Μόλις το CMB γίνει θερμότερο από τα αστέρια τύπου Μ (περίπου 500.000 χρόνια πριν από τη Μεγάλη Σύνθλιψη στο μοντέλο του Ντέιβις), δεν θα μπορούν πλέον να εκπέμπουν τη θερμότητά τους και θα μαγειρεύονται μόνοι τους μέχρι να εξατμιστούν. Αυτό συνεχίζεται για τα διαδοχικά θερμότερα αστέρια έως ότου τα αστέρια τύπου Ο εξαφανιστούν περίπου 100.000 χρόνια πριν από τη Μεγάλη Σύνθλιψη. Τα τελευταία λεπτά, η θερμοκρασία του σύμπαντος θα ήταν αυξημένη τόσο που τα άτομα και οι ατομικοί πυρήνες θα διαλύονταν και θα απορροφούνταν σε ήδη συνενωμένες μαύρες τρύπες . Την ώρα της Μεγάλης Σύνθλιψης, όλη η ύλη στο σύμπαν θα συνθλίβονταν σε μια απείρως καυτή, απείρως πυκνή βαρυτική μοναδικότητα παρόμοια με τη Μεγάλη Έκρηξη . Η Μεγάλη Σύνθλιψη μπορεί να ακολουθηθεί από μία νέα Μεγάλη Έκρηξη, δημιουργώντας ένα νέο σύμπαν. Πολυμέσα σχετικά με το θέμα Big Crunch στο Wikimedia Commons