instorting

Fysici voorspelden jaren geleden al dat het universum op een dag ineen kan storten en vervolgens samengeperst wordt tot één kleine bal. Nieuw onderzoek onderschrijft dat eventuele scenario en suggereert bovendien dat de kans dat dat gebeurt aanzienlijk groter is dan gedacht.

Fysici voorspellen dat de krachten die een rol spelen in het universum vroeg of laat radicaal gaan veranderen. Door die verandering zal elk deeltje in dat universum extreem zwaar worden. Het betekent dat alle deeltjes op aarde, maar ook alle deeltjes waar onze aarde, ons zonnestelsel, ons Melkwegstelsel en alles daaromheen uit bestaat, loodzwaar worden. Welbeschouwd bezwijkt het universum dan onder zijn eigen gewicht: alles wordt in één kleine, superhete, superzware bal samengedrukt. En dat is het einde van het universum zoals wij dat vandaag de dag kennen.

Higgsveld
Deze grote verandering wordt in gang gezet wanneer er een bubbel ontstaat waarin het Higgsveld (een hypothetisch energieveld dat elementaire deeltjes massa geeft) een andere waarde heeft dan de rest van het universum. Die bubbel zal zich – onder specifieke omstandigheden – met de snelheid van het licht in alle richtingen uitspreiden. Alle elementaire deeltjes in de bubbel verkrijgen een massa die veel groter is dan wanneer de deeltjes zich buiten de bubbel zouden bevinden. En door die massa worden de deeltjes samengetrokken.

Big Crunch

Niet alleen de theorie die de onderzoekers nu bestudeerd hebben, voorspelt een instorting van het universum. Er is nog een theorie die dat voorspelt: de Big Crunch. Deze theorie hangt nauw samen met de Big Bang (de oerknal). Tijdens de oerknal werd materiaal vanuit een klein gebied weggeslingerd. En nog steeds dijt het universum uit. Maar volgens de Big Crunch stopt die uitbreiding op een gegeven moment en dan zal al het materiaal weer naar elkaar toetrekken en uiteindelijk in één klein gebied samenkomen. “Het laatste onderzoek toont aan dat de uitdijing van het universum versnelt, dus er is op basis van die waarnemingen geen reden om een instorting te verwachten. Dus is het waarschijnlijk ook niet de Big Crunch die ervoor zorgt dat het universum ineenstort,” voorspelt onderzoeker Jens Frederik Colding Krog.

Preciezere berekeningen
Wetenschappers hebben door de jaren heen al verschillende theorieën bedacht en berekeningen uitgevoerd om een beter beeld te krijgen van een dergelijke situatie. Maar in die berekeningen zaten doorgaans flink wat onzekere variabelen. Onderzoekers hebben nu preciezere berekeningen uitgevoerd en kunnen op basis daarvan twee conclusies trekken. “Ja, het universum zal waarschijnlijk instorten en een instorting is waarschijnlijker dan de oude berekeningen voorspelden,” vertelt onderzoeker Jens Frederik Colding Krog.

Drie vergelijkingen
Om tot die preciezere berekeningen te komen, richtten de onderzoekers zich op de drie vergelijkingen die aan de theorie omtrent de ineenstorting van het universum ten grondslag liggen. In het verleden werkten fysici ook met deze vergelijkingen, maar behandelden ze deze één voor één en dus niet alledrie tegelijk. Door de vergelijkingen tegelijk te bestuderen, tonen de onderzoekers aan dat er tussen die drie ook een interactie ontstaat en dat de kans op instorting groter is dan gedacht.

Wanneer?
Maar wanneer gaat die instorting dan plaatsvinden? Wetenschappers hebben geen flauw idee. “De faseovergang zal ergens in het universum starten en zich van daaruit verspreiden. Misschien is de ineenstorting al ergens in het universum begonnen. Misschien begint de ineenstorting nu. Of misschien begint het over een miljard jaar wel hier. We weten het niet.”

De onderzoekers benadrukken bovendien dat nog niet bewezen is dat de ineenstorting ook daadwerkelijk doorgang vindt. Hoewel de kans op ineenstorting nu groter blijkt dan gedacht, is het ook best mogelijk dat er helemaal geen ineenstorting komt. De hele theorie is namelijk gebaseerd op de elementaire deeltjes zoals we die vandaag de dag kennen. Als het universum nog onontdekte deeltjes bevat, valt de hele theorie weg. “Dan wordt de ineenstorting geannuleerd.”