Imprimir esta página
Webmaster Onlink 14 Setembro 2016
Ciência

Como o universo vai acabar?

Os cosmólogos são como os magos que detém as chaves do universo. No mundo científico, eles estão entre os poucos pesquisadores que, com paleoantropólogos e arqueólogos, podem responder a muitas perguntas sobre as origens da humanidade.

De onde é que viemos?  Quando foi o Big Bang? Será que houve alguma coisa antes? Estão entre as questões colocadas com mais frequência. Mas, em comparação com paleoantropólogos e arqueólogos que, por definição, têm os pés enraizados no passado, os cosmólogos podem responder a outra pergunta igualmente fascinante, sobre o nosso destino. Da mesma forma, eles calcularam o passado do universo descrevendo o cenário do Big Bang, eles podem determinar o seu futuro. O que acontecerá se as leis da física forem aplicadas para o próximo bilhão de anos?

Primeiramente, observamos o nosso pequeno canto no Universo. Dentro de 2 a 3 mil anos, nossa galáxia, a Via Láctea, se fundirá ou começará a se fundir com o seu vizinho, a Pequena e Grande Nuvem de Magalhães e, especialmente, com a galáxia de Andrômeda. Dadas as enormes distâncias que separam as estrelas das outras, com um pouco de sorte isso não deve ter muito impacto sobre o nosso Sol e seu cortejo de planetas.

No entanto, em 4 ou 5 bilhões de anos, a nossa estrela vai entrar na fase final de sua evolução. Depois de consumir o hidrogênio localizado no seu interior, a estrela de hoje será agitada por uma pequena série de mudanças para encontrar outras fontes de "combustível" para as suas reações termonucleares. Ela irá inflar como um balão para se transformar em uma gigante vermelha, engolindo Mercúrio e Vênus de passagem. Devido a proximidade do sol, a Terra vai se tornar uma fornalha infernal e a temperatura na sua superfície vai levantar mais de 1 700 ° C. Em seguida, o sol ejetará parte da sua substância para o espaço para então se transformar em uma anã branca, uma estrela inativa, mas ainda quente.

 

Três cenários

Mas o universo não vai morrer junto com esta pequena partícula é a Terra. Os cosmólogos saber que 5 bilhões de anos é realmente apenas...  o curto prazo. O futuro do universo será jogado com muito mais zeros no relógio marcando os anos. Em termos de resultado, os pesquisadores há muito hesitam entre três cenários, não sabendo como a expansão do universo pode se comportar. No primeiro caso, a gravidade prevalecerá e a expansão se transformará em contração. Em última análise, o cosmos se atrofiará cada vez mais rápido e tudo terminará no inverso do Big Bang, no Big Crunch, um colapso total do espaço, da matéria e do tempo reduzindo-se a um ponto. Ou, numa segunda possibilidade, a gravidade estará retardando a expansão do universo cada vez mais, mas nunca será capaz de inverter o movimento e o cosmos terá uma longa e pacífica velhice, em uma paisagem praticamente inalterada, aguardando todos os recursos se esgotarem. Ou, no terceiro e último cenário, a gravidade perdeu a luta e a expansão do Universo continuará se acelerando.

Sabe-se desde 1998 que este cenário está ocorrendo sob a ação de um efeito repulsivo, a misteriosa energia escura. Quando se vai explicá-la? Inicialmente, não vai haver nada de especial. As galáxias do Grupo Local (que inclui a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda) continuarão a fundir-se lentamente, uma após outra. As nuvens de gás presentes nas galáxias, re-semeando elementos pesados pelas explosões de estrelas que estão morrendo, continuam a contrair-se para criar novas estrelas e novos sistemas planetários. As estrelas menores que não exigem grandes quantidades de matéria para se formar e com vida de vários milhares de milhões de anos, vão gastar cerca de 100 mil milhões [100 bilhões] de anos antes de chegar ao fim do que os astrofísicos chamam de era estelar, que entramos a cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang.

Aos poucos, o céu escurece. Isso parecerá insidioso. Devido à expansão acelerada do universo, todas as galáxias com que a Super Via Láctea futuras conversações nenhuma ligação gravitacional irá emergir um por um de nosso campo de visão, caindo para fora do Universo observável. Em seguida, as estrelas da galáxia vão morrer uma após o outra e se apagar como se apagam lentamente todas as velas de um enorme bolo de aniversário. Serão exceção as anãs marrons, estrelas que não alcançaram a massa crítica para desencadear o fogo termonuclear nelas, porém todos os outros objetos massivos na galáxia e estrelas estarão mortos: das anãs brancas para mais quentes, das anãs negras para as mais frias, as estrelas de nêutrons e os buracos negros.

 

Os buracos negros vão evaporar

Poderíamos pensar que não há praticamente mais evolução possível, como é o caso dos animais mortos, mas não com catadores cósmicos, que são os buracos negros. Nas galáxias, as estrelas mesmo mortas continuarão a mover-se, para cruzar e perturbar as trajetórias de seus vizinhos. Algumas acabam sendo ejetadas enquanto outras se aproximam do centro da galáxia, onde geralmente é o trono de um buraco negro supermassivo. Com o passar do tempo, este fenômeno tende a acelerar. Mais e mais estrelas passam a vagar no vácuo intergaláctico e os buracos negros centrais a crescer.

 

 

Impressão do artista de uma estrela anã marrom. © NASA / JPL-Caltech.

Segundo alguns pesquisadores, tudo isso vai ser curto porque nem a matéria e nem os buracos negros são imortais. Em cerca de 10 milhões de bilhões de bilhões de bilhões de anos (um 1 seguido de 34 zeros, cuja notação é 1034 ), os prótons localizados nos núcleos atômicos começarão a se desintegrar em partículas menores. Como os nêutrons isolados têm uma expectativa de vida de cerca de dez minutos, a matéria das estrelas de nêutrons, marrons, anãs brancas ou pretas vai se desintegrar. Não restará nada mais que buracos negros.

Costuma-se dizer que não sai nada, nem mesmo a luz. Na verdade, uma extraordinariamente baixa radiação, nascida de flutuações microscópicas, escapa. Leva o nome do cosmologista britânico, Stephen Hawking, que previu . Normalmente, esse fenômeno pode ser porque o buraco negro absorve muito mais do que emite. Mas, uma vez cercado por vácuo, o buraco negro não pode fazer qualquer outra coisa que evaporar lentamente. Tão lentamente que provavelmente levará mais de 10100 anos (um 1 seguido de 100 zeros!) para todos os buracos negros no Universo restaurarem sua massa e sua forma como radiação Hawking.

 

A grande lágrima

O cosmos, então, entrará na idade das trevas. A partir desse momento muito distante, conterá nada além do que a matéria escura - que hoje responde por 27% do conteúdo do Universo e é de natureza desconhecida - e partículas imortais, como elétrons e suas antipartículas, e fótons, os grãos de energia. Este é o estado da morte térmica do universo, desenhado por Lord Kelvin, físico britânico, a partir de meados do século XIX.

Um cenário alternativo a esta longa agonia foi criado em 2003 por três pesquisadores americanos Robert Caldwell, Mark Nevin e Kamionkowski Weiberg. Não é menos dramática, mas tem o mérito de encurtar o sofrimento cósmico. Esta hipótese do "Big Rip" ("grande ruptura", em português) é baseada na ideia de que os aumentos de energia escura ao longo do tempo e da aceleração da expansão do Universo,... está se acelerando. Como resume o cosmólogo francês Jean-Pierre Luminet no livro Destino do Universo [Le destin de l'univers] , "toda a matéria no Universo, mesmo átomos será rasgada pela expansão do espaço. De acordo com o cenário mais pessimista, este evento ocorreria em 22 bilhões de anos. (...) Cerca de 60 milhões de anos antes do Big Rip [a Grande Ruptura], a gravidade será muito baixa para manter a coesão da nossa galáxia, que irá se dispersar ; três meses antes do Big Rip, o sistema solar será rasgado; nos minutos finais, estrelas e planetas serão triturados e 10-19 segundos antes, átomos e núcleos são destruídas, deixando um universo vazio e sem qualquer estrutura. "

Por enquanto, não há evidências de que a energia escura aumentará, assim este cenário permanece especulativo. No entanto, a morte térmica do universo tem o mérito de mostrar que a matéria e espaço não são conceitos intangíveis para os quais a vida em nossa escala humana nos habituou.

- Pierre Barthélémy.

Fonte: http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2016/09/14/comment-lunivers-va-t-il-mourir/

Vote neste item
(0 votos)