Come finirà luniverso?

L'Universo finirà con un Grande Gelo, un Grande Strappo o qualcosa di ancora più strano? Uno sguardo al futuro lontano con gli astronomi del Royal Greenwich Observatory.

Tutte le cose belle prima o poi finiscono. Nella vita pensiamo a cose come la fine di una vacanza o a dire addio agli amici di scuola, ma questi eventi sono minuscoli nella scala temporale dell'Universo. Gli astronomi del Royal Greenwich Observatory riflettono su cosa accadrà tra miliardi e trilioni di anni e come potrebbe essere la fine di tutto questo... Scopriamolo!

Questo articolo è un adattamento di Space Oddities: An Astronomy Miscellany, un nuovo libro del Royal Greenwich Observatory. Lasciate che gli astronomi vi guidino attraverso gli straordinari misteri dell'universo. Questo libro è pieno di scoperte sorprendenti, teorie affascinanti e fatti incredibili.

La fine della Terra

Il nostro Sole è una gigantesca palla di gas ed è la nostra fonte di calore e luce. Ecco perché la Terra è abitabile per gli esseri umani, ma sarà anche la ragione del destino sfortunato di questo pianeta.

Il Sole rilascia l'energia creata dalle reazioni di fusione nucleare nel suo nucleo, dove l'idrogeno viene convertito in elio. Attualmente il Sole ha circa metà della sua riserva di idrogeno. Tuttavia, prima o poi l'idrogeno si esaurirà e, a quel punto, il nucleo del Sole inizierà a collassare verso l'interno. I suoi strati esterni si espanderanno, formando una stella gigante rossa.

Non si sa di quanto si espanderà il Sole, ma le stime attuali suggeriscono che ingloberà Mercurio, Venere e forse persino la Terra. "Forse" va bene, vero? Sbagliato! Anche se non raggiungesse la Terra, il calore estremo del Sole, allora gigante, sarebbe sufficiente a vaporizzare gli oceani del nostro pianeta, aumentare la temperatura superficiale di centinaia di gradi e porre fine a ogni forma di vita così come la conosciamo.

Tempo fino alla fine della Terra: circa 5 miliardi di anni.

La fine del sistema solare

Questo è solo l'inizio della fine della vita del Sole. Dopo la fase di gigante rossa, gli strati esterni della stella continueranno a espandersi nello spazio, fino al punto da creare una nebulosa planetaria (che non ha nulla a che vedere con i pianeti!). Gli strati esterni lasceranno dietro di sé una nana bianca, il nucleo della vecchia stella.

Attraverso questo processo, il Sole perderebbe circa metà della sua massa, provocando lo spostamento verso l'esterno dei pianeti giganti gassosi (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) in orbite più ampie. Diventano meno stabili man mano che si allontanano dalla forza gravitazionale che le tiene ferme, rendendo più facile per un'altra stella catturarle.

Sebbene l'universo sia molto vasto, su scale temporali lunghe le interazioni gravitazionali con altri sistemi stellari di passaggio possono causare fluttuazioni e potenzialmente spingere persino i pianeti fuori dai loro sistemi. Questi pianeti "vagabondi" possono viaggiare per eoni senza essere disturbati, ma possono essere catturati da un altro sistema stellare, entrando in orbita attorno a una nuova stella. Il numero di variabili in gioco rende questo tipo di cambiamento difficile da prevedere anche a livello preliminare, ma l'incontro stellare potrebbe alla fine lasciare un residuo della nana bianca del Sole.

Tempo fino alla fine del sistema solare: circa 8 miliardi di anni.

La fine della galassia

Sappiamo che tra qualche miliardo di anni la Via Lattea finirà per fondersi con la nostra galassia a spirale più vicina, Andromeda, ma questa potrebbe non essere l'unica fusione che la nostra Via Lattea subirà.

A causa della gravità, la maggior parte delle galassie si muove in gruppo. La Via Lattea fa parte del Gruppo Locale, che è formato da circa 40 galassie che viaggiano attraverso l'Universo. È probabile che tra decine di miliardi di anni tutte queste galassie si fonderanno per formare un'unica grande galassia ellittica, senza lasciare alcuna traccia del loro passato separato.

Tempo fino alla fine della Via Lattea: circa 100 miliardi di anni.

La fine della cosmologia

L'Universo stesso è in espansione. Osserviamo che le galassie si allontanano e più sono lontane, più velocemente si muovono. A distanze estremamente grandi, le galassie possono allontanarsi a una velocità superiore a quella della luce.

Se continua così, l'Universo si espanderà così rapidamente che la luce delle galassie lontane non riuscirà più a raggiungerci e noi non saremo più in grado di osservare l'Universo. Alla fine, tutto ciò che rimarrà saranno buchi neri, stelle di neutroni e qualche nana nera.

La materia è generalmente stabile, ma si riteneva che, su periodi di tempo molto lunghi, perfino le particelle atomiche fondamentali (gli elementi costitutivi più elementari della materia) potessero rompersi, lasciando solo buchi neri.

I buchi neri sono enormi e quindi dureranno a lungo. Sebbene incerto, il fisico teorico britannico Stephen Hawking (1942-2018) predisse che anche i buchi neri avrebbero emesso lentamente radiazioni, perdendo massa fino a "evaporare", segnando l'inizio della fine.

Tempo fino alla fine dell'universo cosmologico: circa 150 miliardi - 10,0 ...
anni.

La fine dell'universo?

Con la scomparsa dell'ultimo buco nero, potremmo trovarci alla fine della linea temporale dell'Universo. Non si sa ancora con certezza che aspetto avrà l'Universo, quindi la sua fine potrebbe manifestarsi in molti modi.

Se l'Universo continua ad espandersi, l'energia verrà distribuita così tanto che alla fine tutte le regioni al suo interno manterranno la stessa temperatura. Questo momento è chiamato Big Freeze, quando le interazioni tra le particelle cesseranno e l'Universo rimarrà congelato per sempre.

Ma se non vi piace l'idea di un Universo freddo, oscuro e sterile, non preoccupatevi! Esistono ancora molte altre possibilità inaspettate su come finirà l'Universo.

Come sappiamo, l'Universo sta accelerando la sua espansione. Se continua ad espandersi a questo ritmo crescente, potrebbe espandersi così rapidamente che la gravità non riuscirebbe più a tenere insieme nulla. Avverrà il Big Bang e tutto, dalle galassie agli atomi, verrà fatto a pezzi. Tutto ciò che rimane sono singole particelle che si muovono in uno spazio apparentemente vuoto e senza tempo.

Tuttavia, potrebbe esserci ancora speranza, poiché alcuni scienziati sostengono che l'Universo non si espanderà per sempre. La teoria del Big Bang suggerisce che in futuro la quantità di materia nell'Universo sarà così grande che la gravità rallenterà e arresterà l'espansione. Poi la tendenza si sarebbe invertita, provocando il collasso dell'Universo fino a condensarsi in un piccolo punto chiamato singolarità, per poi espandersi nuovamente, innescando un altro Big Bang e portando alla nascita di un nuovo Universo. Questo processo potrebbe ripetersi più e più volte, con il nostro Universo e gli universi futuri bloccati in un ciclo infinito di contrazione ed espansione.

Tempo fino alla fine dell'Universo: circa 1.0
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