دانشمندان با معرفی نوعی انرژی تاریک متغیر با زمان پیشبینی میکنند انبساط عالم تا 65 میلیون سال دیگر متوقف میشود و سپس در عرض 100 میلیون سال جهان به انبساط خود پایان خواهد داد و کیهان وارد دورهای انقباضی میشود. این دوره انقباضی نیز میلیاردها سال طول خواهد کشید. پس از آن کیهان با مرگ خود روبرو میشود و یا تولدی درگیر در فضا-زمان رخ میدهد.
«پل اشتاینهارت» یکی از نویسندگان تحقیق میگوید: «در مقایسه با سن عالم که حدود 13.8 میلیارد سال است، رقم 65 میلیون سال بسیار کوتاه است.»
در مطالعات جدید، دانشمندان تلاش میکنند تا انرژی تاریک را شبیهسازی کنند – نیرویی مرموز که به نظر میرسد انبساط کیهان را سرعت میبخشد. در یک مدل جدید، دانشمندان انرژی تاریک را نیرویی ثابت برای طبیعت در نظر نگرفتهاند. آنها با تعریف موجودیتی به نام «quintessence»، انرژی تاریک را نیرویی در نظر گرفتهاند که با گذشت زمان ضعیف و ضعیفتر میشود.
«گری هینشاو» استاد فیزیک و نجوم دانشگاه «بریتیش کلمبیا» که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: « این نظریه بحث برانگیز است اما نمیتوانیم آن را غیرقابل قبول بدانیم. با اینحال، از آنجایی که این مدل تنها به مشاهدات ما از گذشته عالم متکی است و ما نمیدانیم ماهیت انرژی تاریک چیست، انجام آزمایش برای تائید یا رد آن غیرممکن است. پس این موضوع تنها در حد یک نظریه باقی میماند.»
انرژی خلا و انبساط کیهان
از دهه 1990، دانشمندان دریافتند که کیهان درحال انبساط است. به عبارت دیگر، فضای بین کهکشانها درحال حاضر سریعتر از میلیاردها سال پیش منبسط میشود.
دانشمندان منبع اسرارآمیز این شتاب را «انرژی تاریک» نامیدند – موجودی نامرئی که به نظر میرسد برخلاف گرانش عمل میکند و عظیمترین اجرام کیهان را به جای اینکه به هم نزدیک کند، از هم دور میکند.
اگرچه انرژی تاریک تقریبا 70% از کل انرژی-جرم موجود در عالم را تشکیل میدهد، اما هنوز ناشناخته است.
یک نظریه محبوب که توسط «آلبرت اینشتین» ارائه شده است، این است که انرژی تاریک یک ثابت کیهانی است – مقداری ثابت دارد که با گذشت زمان تغییر نمیکند. به عبارت دیگر، ثابت کیهانی شکل تغییرناپذیری از انرژی است که در تار و پود فضا-زمان تنیده شده است. اگر چنین است و نیروی اعمال شده توسط انرژی تاریک هرگز نمیتواند تغییر کند، پس جهان باید برای همیشه به گسترش (و شتاب گرفتن) ادامه دهد.
با اینحال، دانشمندان با مطرح کردن quintessence نشان دادند انرژی تاریک برای آنکه با مشاهدات انبساط کیهانی تطابق داشته باشد، نیازی به ثابت بودن ندارد.
کوینتسنس میتواند بسته به انرژی جنبشی و پتانسیل، نیرویی دافع یا جاذب باشد. در طول 14 میلیارد سال گذشته، quintessence دافع بوده است.
استاینهارت گفت: « سوالی که ما در این مقاله مطرح میکنیم این است: آیا این شتاب برای همیشه درحال افزایش باشد؟»
مرگ انرژی تاریک
استاینهارت و همکارانش «Anna Lijjas» و «Cosmin Andrei» در دانشگاه نیویورک در مطالعه خود پیشبینی کردند که چگونه ویژگیهای quintessence میتواند در چند میلیارد سال آینده تغییر کند.
آنها در مدل خود دریافتند که در کمال تعجب انرژی تاریک میتواند با گذشت زمان از بین برود و قدرت آن در دافعه به حدی تضعیف شود که چیزی شبیه ماده معمولی شود.
در این سناریو با مرگ انرژی تاریک، انبساط شتابدار کیهان متوقف خواهد شد و انرژی تاریک با ایفای نقش جاذب سبب میشود کیهان شروع به انقباض در حدود 75 میلیون سال آینده کند.
