För cirka 13,8 miljarder år sedan hölls all energi i universum idag på en enda plats, som bröt ut i en händelse som kallas Big Bang.
Vår förståelse av universums början är stark. Om vi tittar utåt kan vi se att vår galax rör sig bort från allt omkring oss, i ett expanderande universum; blick bakåt i tiden berättar mer om strukturen i det tidiga universum och hur vi kom hit.
Men även om vi har en allmänt överenskommen teori om hur universum utvecklades, från en bråkdel av en sekund efter Big Bang till idag, är hur universum kommer att sluta en helt annan fråga.
Det finns fyra huvudteorier om hur universum kan nå sitt slut, och var och en beror på något som kallas universums kritiska densitet.
Den kritiska densiteten är relaterad till materiens genomsnittliga densitet och den avgör om universum kan beskrivas som ’platt’, ’öppet’ eller ’stängt’. Enkelt uttryckt, om det finns tillräckligt med materia i universum, kommer det att få den att så småningom kollapsa tillbaka i sig själv.
The Big Crunch
Om universum är ”stängt”, betyder det att det finns tillräckligt med materia som genom gravitationen kommer att få allt att röra sig tillsammans. Tyngdkraften kommer att bli den viktigaste kraften i universum. Den kommer så småningom att kollapsa i sig själv och komprimeras tillbaka till en singularitet som Big Bang.
The Big Bounce
I en annan teori, liknande Big Crunch, kollapsar universum i sig själv. Men efter att ha bildat en singularitet utlöser den ännu en Big Bang. Den här teorin förutspår att vår egen Big Bang inte var början, utan en i en serie av crunch- och bang-cykler som kommer att pågå i det oändliga.
Det är frågan om ett slutet universum. Men vad händer om tätheten inte är så hög?
Den stora frysen
Om universum är öppet, med en låg kritisk densitet, kommer det att fortsätta expandera för alltid. Så småningom kommer allt i den att nå en temperatur på absolut noll, och detta scenario är känt som ”Big Freeze”. Alla stjärnor och galaxer skulle få slut på bränsle och dö och röra sig längre ifrån varandra oändligt.
Om den kritiska densiteten inte är för låg men inte för hög, skulle universum fortsätta expandera, men dess expansionshastighet skulle sakta ner och så småningom nå ett stopp. Detta skulle ta oändligt mycket tid – och detta scenario är ett ”platt” universum. Ett platt universum skulle också leda till Big Freeze.
Astronomer mätte universums kritiska densitet med hjälp av NASA:s rymdfarkost WMAP och upptäckte att den faktiska densiteten förutsäger ett platt universum. Du kanske tror att detta löser frågan om vilket scenario framtiden har, The Big Freeze, men det är inte så enkelt.
Uppföljande experiment visade dock att universums expansionshastighet, mätt med något som kallas Hubble-konstanten, inte saktar ner, som man kan förvänta sig i ett platt universum. Faktum är att det går snabbare. Den mystiska föraren bakom denna acceleration är fortfarande inte förstådd och får det generiska namnet mörk energi.
”Vi vet verkligen inte om expansionen kommer att fortsätta eftersom vi inte förstår varför den accelererar,” sa fysikern Freeman Dyson till BBC.
The Big Rip
Genom att lägga till mörk energi till mixen förändras universums potentiella öde. I vissa teorier ökar kraften från mörk energi i framtiden, vilket gör att expansionshastigheten fortsätter att öka tills den når ljusets hastighet. Detta slutar med att alla objekt, även stora som stjärnor och galaxer, slits isär till sina grundläggande, elementära partiklar.
Universums ände är inget du bör oroa dig för; det kommer inte att hända på miljarder eller biljoner år. Men om du skulle lägga dina pengar på någon av dessa fyra möjligheter, skulle vi rekommendera Big Freeze. De flesta tecken pekar på Big Freeze som den mest sannolika slutsatsen, men du skulle naturligtvis inte kunna göra anspråk på din insats även om du hade rätt.
