פיזיקאי מציע שהיקום עבר רק מחצית ממשך חייו שהוא 33 מיליארד שנים, ויום אחד ישנה כיוון.
מהוכחות שמקורן באנרגיה האפלה עולה שהיקום יסתיים ב"מעיכה גדולה" בעוד 20 מיליארד שנים בערך מהיום.
היקום מתקרב לנקודת האמצע של משך חיים אפשרי של 33 מיליארד שנים, לפי חישובים חדשים של פיזיקאי מקורנל שהשתמש בנתוני אנרגיה אפלה עדכניים. מהממצאים עולה שהיקום ימשיך להתפשט עוד כ-11 מיליארד שנים לפני שישנה כיוון, ויתכווץ בחזרה לנקודה אחת ב"מעיכה גדולה" (big crunch) דרמטית.
הפרופסור לפיזיקה הנרי טיי הגיע למסקנה הזאת אחרי שעדכן מודל תאורטי הכולל את "הקבוע הקוסמולוגי", רעיון שהציע לראשונה אלברט איינשטיין לפני יותר ממאה שנה וקוסמולוגים מודרניים עושים בו שימוש נרחב כדי לתאר את התפשטות היקום.
"בעשרים השנים האחרונות, אנשים האמינו שהקבוע הקוסמולוגי חיובי, והיקום יתפשט לנצח", אמר טיי. "נראה שהנתונים החדשים מצביעים על כך שהקבוע הקוסמולוגי שלילי, והיקום יסתיים במעיכה גדולה".
טיי הוא המחבר המכותב של מחקר על הממצאים שהתפרסם בכתב העת Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
חיזוי גורל היקום
היקום, שגילו כיום כ-13.8 מיליארד שנים, ממשיך להתפשט החוצה. לדברי טיי, העתיד תלוי בערך של הקבוע הקוסמולוגי: אם הוא חיובי, ההתפשטות תימשך לעד. אם הוא שלילי, היקום יגיע בסופו של דבר לגודל מירבי לפני שישנה כיוון ויקרוס לחלוטין. החישובים שלו תומכים בתרחיש האחרון – עתיד שבו היקום יתכווץ לאפס, וזה יהיה הסוף האולטימטיבי של המרחב והזמן.
הדבר האחרון הוא המסקנה שאליה הגיע טיי באמצעות החישוב שלו.
"המעיכה הגדולה הזאת מגדירה את סוף היקום", כתב טיי במחקר. הוא קבע על סמך המודל שהמעיכה הגדולה תתרחש בערך 20 מיליארד שנים מהיום.
נתונים חדשים מתצפיות על אנרגיה אפלה
החדשות הגדולות השנה הן הדוחות של סקר האנרגיה האפלה (DES) בצ'ילה והמכשיר הספקטרוסקופי לאנרגיה אפלה (DESI) באריזונה באביב הזה. טיי אמר שיש התאמה טובה בין שתי התצפיות האלה, אחת בחצי הכדור הדרומי ואחת בצפוני. כל הרעיון של סקר האנרגיה האפלה של שתי הקבוצות האלה הוא לראות האם האנרגיה האפלה – 68% מהמסה והאנרגיה ביקום – באמת מגיעה מקבוע קוסמולוגי טהור. הם מצאו שהיקום לא רק נשלט על ידי קבוע קוסמולוגי, האנרגיה האפלה. משהו אחר קורה עם האנרגיה האפלה.
טיי ועמיתיו הציעו במאמר חלקיק היפותטי עם מסה מאוד נמוכה שהתנהג כמו קבוע קוסמולוגי בשלב מוקדם של חיי היקום, אבל כבר לא מתנהג כך. המודל הפשוט הזה מתאים היטב לנתונים אבל מעביר את הקבוע הקוסמולוגי שביסודו לתחום השלילי.
"אנשים אמרו בעבר שאם הקבוע הקוסמולוגי שלילי, אז היקום יקרוס בסופו של דבר. זה לא חדש", אמר טיי. "אבל כאן המודל אומר לנו מתי העולם יקרוס ואיך הוא יקרוס".
תצפיות ועתיד הקוסמולוגיה
יהיו עוד תצפיות, אמר טיי. מאות מדענים מודדים את האנרגיה האפלה על ידי צפייה במיליוני גלקסיות והמרחק בין גלקסיות, ואוספים נתונים מדויקים יותר כדי להזין למודל. DESI ימשיך בתצפיות עוד שנה אחת, ותצפיות מתקיימות או יתחילו בקרוב בכמה מקומות אחרים, ביניהם Zwicky Transient Facility בסן דייגו, טלסקופ החלל אוקלידס של סוכנות החלל האירופית, משימת SPHEREx של נאס"א ששוגרה לאחרונה ומצפה ורה סי. רובין (על שם ורה רובין, שקיבלה תואר שני בקורנל ב-1951).
לדעת טיי, מעודד שאפשר לקבוע את משך החיים של היקום באופן כמותי. כשיודעים את תחילת היקום וגם את סופו מבינים יותר את היקום, מטרת הקוסמולוגיה.
"לגבי כל חיים, רוצים לדעת איך החיים מתחילים ואיך החיים מסתיימים – נקודות הקצה", אמר. "לגבי היקום שלנו, מעניין גם לדעת, האם יש לו התחלה? בשנות השישים למדנו שיש לו התחלה. אז השאלה הבאה היא "האם יש לו סוף?" שנים רבות אנשים רבים חשבו שהוא פשוט יתקיים לנצח. טוב לדעת שאם הנתונים יישארו תקפים, ליקום יהיה סוף".
עוד בנושא באתר הידען:
