Otkriveno šta se desilo pre Velikog praska i kako je zapravo nastao naš svet

Sve počinje Velikim praskom, koji je stvorio univerzum pre 13,8 milijardi godina. Od tada se prostor neprestano širi, udaljavajući galaksije sve više jedne od drugih. Naučnici su dugo verovali da će se to širenje vremenom usporiti, kada univerzum „potroši snagu“, i da će doći do jednog od dva glavna scenarija:

• Veliko sažimanje - Širenje bi se zaustavilo, a gravitacija bi prevladala, počevši da sabija sve nazad dok se ceo kosmos ne uruši u sebe.
• Veliko zamrzavanje - Širenje bi se nastavilo zauvek, galaksije bi se međusobno udaljile, zvezde bi se ugasile, a univerzum bi ostao hladan i prazan.

Ali krajem devedesetih godina astronomi su otkrili da se univerzum zapravo ne usporava, već da se širenje ubrzava. Nešto ga gura sve brže od sebe. Pošto nisu znali šta, naučnici su taj misteriozni fenomen nazvali tamna energija.

„Oko 70% sadržaja svemira danas čini tamna energija,“ objašnjava Taj za BBC Science Focus.

Naučnici još uvek ne znaju tačno šta je tamna energija, ali vodeća teorija kaže da je ona povezana sa osnovnim svojstvima praznog prostora. U matematičkim modelima univerzuma to se izražava kroz kosmološku konstantu vrednost koja opisuje energiju prostora čak i kada deluje potpuno prazan.

Tamna energija možda nije „konstantna“

Novija istraživanja pokazuju da tamna energija možda nije stalna. Projekti Dark Energy Survey (DES) i Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) godinama su merili položaje miliona galaksija i napravili trodimenzionalne mape svemira. Analizom tih podataka astronomi traže tragove koje tamna energija ostavlja za sobom.

Rezultati oba istraživanja ukazuju na to da se tamna energija menja tokom vremena. To znači da kosmološka konstanta možda nije toliko konstantna ili da postoji neki drugi faktor koji utiče na svemir.

Nova teorija - aksioni i kraj svemira

Kako bi objasnili ove promene, Taj i njegov tim razvili su novu teoriju: da je za širenje svemira delimično odgovorna i čestica poznata kao aksion.

„Najjednostavnije je pretpostaviti da tamna energija u potpunosti potiče od kosmološke konstante,“ kaže Taj, „ali čini se da to nije slučaj.“

Aksioni su još uvek teorijske čestice, jer veoma slabo reaguju sa običnom materijom, gotovo isključivo putem gravitacije, pa ih je izuzetno teško otkriti.

Prema njihovoj teoriji, kosmološka konstanta jeste stalna, ali aksioni takođe deluju, doprinoseći širenju svemira. U ranim fazama univerzuma aksioni su dominirali, ali kako se prostor širio, njihova gustina se smanjivala, što objašnjava zašto tamna energija izgleda kao da se menja tokom vremena.

Tajev tim takođe predlaže da kosmološka konstanta nije pozitivna (kao što se obično smatra), već negativna, što znači da zapravo pokušava da sve ponovo privuče. Kada aksioni budu isuviše raspršeni, ta „negativna“ konstanta preuzima i započinje proces skupljanja svemira.

„Prema našem modelu, univerzum se i dalje širi ubrzano,“ objašnjava dr Hoang Njan sa Donostia Centra za fiziku. „Ali širenje će se usporavati kada započne tzv. faza sažimanja, što bi moglo da se dogodi za oko 11 milijardi godina, a nakon toga bi usledio Veliki kolaps otprilike osam milijardi godina kasnije.“

„Nažalost, naš model ne može da predvidi šta se dešava posle kolapsa,“ dodaje on.

Posle kraja - novi početak?

Kada se sve ponovo sabije u jedan beskonačno gust tačkasti prostor, zakoni kvantne fizike postaju jednako važni kao i zakoni gravitacije. Ali naučnici još uvek ne znaju kako da spoje kvantnu mehaniku i teoriju relativnosti u jedinstven model. Bez toga, nemoguće je tačno predvideti šta sledi.

Ono što znamo jeste da je poslednji put kada je sve bilo skupljeno na jednom mestu, dogodio se Veliki prasak.

Neki kosmolozi zato smatraju da bi Veliko sažimanje moglo da dovede do novog Velikog praska, tzv. Velikog odskoka. Po toj ideji, svemir se stalno ponavlja: rađa se, širi, kolapsira i ponovo rađa iz pepela.

Ova teorija je privlačna jer objašnjava i kako bi univerzum mogao da završi, i kako je možda počeo. Ali istina je da verovatno nikada nećemo saznati sa sigurnošću kakva je sudbina našeg svemira.

„Mi možemo predvideti kraj univerzuma,“ kaže Taj, „ali tačan način na koji će se završiti i dalje je otvoreno pitanje baš kao što možemo predvideti životni vek čoveka, ali ne i okolnosti njegove smrti.“