O fim do Universo: explorando o destino de tudo

Está chegando o mês de dezembro e junto com ele, o final do ano, uma época em que começamos a pensar em encerramento de ciclos, finais de campeonatos e, algumas pessoas, no fim de tudo. A cada dia que passa, nos aproximamos mais do final das nossas próprias vidas. Nosso mundo será engolido pelo Sol um dia, e o próprio Sol, daqui alguns bilhões de anos, vai se apagar. Até mesmo o Universo, em um futuro bem distante, vai morrer. Assim como aquele arroz com passas que você trouxe da confraternização do final do ano passado e hoje deve estar tomado por fungos no fundo da geladeira. Porque tudo que existe no Cosmos, foi criado com prazo de validade. Mas e esse tal fim do Universo? Como será esse último suspiro cósmico? Será que temos roupa para um evento desta magnitude?

Para nossa sorte, não existirão fungos e nem arroz com passas na Confraternização de Fim de Universo. O problema é que essa é uma das poucas certezas quando falamos nesse assunto. O capítulo final da história do Universo é um dos maiores enigmas da cosmologia moderna.

Em sua Teoria da Relatividade Geral, Einstein propôs um Universo estático, infinito e eterno. Mas há 100 anos, a descoberta de Edwin Hubble que o Universo está em expansão mudou tudo. Se no presente, enxergamos um Universo dinâmico e em expansão, podemos pressupor que no passado ele já foi bem mais denso. A evolução desses estudos e diversas evidências observacionais, nos permite hoje contar a história de como o Universo surgiu, a partir de uma “Grande Explosão” há 13,8 bilhões de anos. Mas isso não é o suficiente para entendermos exatamente qual será o seu destino. Então, como sabermos de que forma o Universo vai morrer? 

Para tentarmos prever os últimos capítulos dessa história, precisaremos entender um pouco da dinâmica do Universo desde o seu início. Começando pelo Big Bang, há cerca de 13,8 bilhões de anos, quando o Universo emergiu de um estado inimaginavelmente denso e quente. A partir daí, o espaço começou a se expandir e a esfriar, dando origem a partículas elementares e depois átomos. O Universo que conhecemos foi moldado pela força da gravidade, que aglomerou os átomos em nuvens de gás, que deram origem a estrelas, planetas, galáxias e tudo que existe.

No final do século XX, descobrimos que a expansão do Universo é acelerada por uma força misteriosa que chamamos de “energia escura”. Com isso, sabemos que a dinâmica do Universo é regida essencialmente pela gravidade, uma força de atração que mantém a matéria coesa, pela energia inicial de expansão do Big Bang, que afasta as galáxias umas das outras, e pela energia escura, que faz com que esse afastamento seja cada vez mais rápido. Conhecemos a atual velocidade de expansão do Universo e até podemos estimar a gravidade a partir da sua massa total. Dessa forma, o destino do Universo vai depender do equilíbrio entre essa gravidade e a energia escura, simplesmente um dos maiores mistérios do Cosmos. Essas variáveis nos levam a considerar três principais hipóteses para o fim do Universo, cada um com características únicas e igualmente fascinantes.

O Big Freeze (Grande Congelamento) é o fim esperado caso a energia escura continue a dominar o Universo da mesma forma como ocorre atualmente. A expansão acelerada continuaria indefinidamente. As galáxias se afastariam cada vez mais umas das outras, o espaço se tornaria cada vez mais vazio e frio, e as estrelas, sem combustível para queimar, se apagariam uma a uma até a escuridão total. Seria como o apagar das luzes ao fim do grande espetáculo cósmico. O Universo, então, atingiria um estado de entropia máxima, a chamada “morte térmica”, onde tudo seria frio, escuro e sem vida. Um fim bastante melancólico, mas que demoraria vários trilhões de trilhões de trilhões de trilhões de anos…

Leia mais:

• Buracos negros com a massa de um rinoceronte podem ter se formado logo após o Big Bang
• Nosso Universo cresce por se fundir com outros ‘universos bebês’, sugere estudo
• Quão antiga pode ser a vida no Universo?

O Big Rip (Grande Ruptura) ocorreria se a energia escura, em vez de se manter constante, se tornar ainda mais forte com o tempo. Nesse caso, o Universo se expandiria de forma tão rápida, que iria “estourar”! A energia escura, cada vez mais poderosa, superaria todas as outras forças, destruindo galáxias, estrelas, planetas e, por fim, até mesmo os átomos! É como se o tecido do espaço-tempo fosse um balão de festa, sendo soprado indefinidamente até estourar, acabando com toda a diversão. Pela hipótese, este final de festa cósmica poderia ocorrer no aniversário de 35 bilhões de anos do Universo. Uma tragédia!

Agora, se no futuro, a gravidade vencer a energia escura, o fim provável do Universo seria o Big Crunch (Grande Colapso). Nesse cenário, a expansão do Universo desaceleraria, pararia e, então, se inverteria. As galáxias começariam a se aproximar, colidindo umas com as outras, e daqui uns 100 bilhões de anos, toda a matéria do Universo colapsaria em um único ponto, incrivelmente denso e quente. Seria como um Big Bang às avessas, ou como tocar ao contrário a fita K7 da história do Universo! E o melhor dessa hipótese é que no final, a fita estaria rebobinada, pronta para mais um “play”, ou seja, o Big Crunch, pode ser seguido de um novo Big Bang, gerando um Universo novinho em folha, pronto para mais um grande espetáculo cósmico. Assim, o Universo se renovaria de forma cíclica, alternando expansão e contração, como o fole de um acordeon que dita o ritmo dessa grandiosa sinfonia cósmica.

Evidentemente, esses cenários são baseados nas forças fundamentais que moldam o Cosmos e nos dados observacionais que acumulamos até hoje. Qual será o destino do Universo é apenas uma das questões que podem ser respondidas se conseguirmos compreender melhor a natureza da energia escura. Por isso, esta força misteriosa é tema das principais pesquisas astronômicas e envolve muitos dos nossos melhores cientistas. 

Qualquer que seja o destino do Universo, uma coisa é certa: nossa sede por conhecimento e nossa curiosidade pelo Cosmos continuarão a nos impulsionar. É essa inquietação intelectual que nos leva à busca por respostas, desde a origem dos fungos no arroz com passas, até o destino final do nosso Universo. A ciência é nosso melhor instrumento para compreender o Cosmos, um farol que ilumina as vastidões do desconhecido e nos permite contemplar a beleza da existência.

O post O fim do Universo: explorando o destino de tudo apareceu primeiro em Olhar Digital.