Ilmu Antariksa: Apa yang Akan Terjadi jika Alam Semesta Runtuh?

Apa yang lebih mungkin - bahwa alam semesta akan mengembang selamanya, atau bahwa ia akan berkontraksi dalam keresahan besar, menyebabkan berakhirnya kosmos? - Mushahid, usia 16, Chitral, Pakistan.

Sekitar satu abad yang lalu, kami bahkan tidak tahu bahwa galaksi itu ada.

Kemudian, pada tahun 1910-an, para astronom menemukan cara mengukur jarak ke fitur yang disebut "spiral nebula" yang mereka lihat di langit. Meskipun ini tampak seperti awan gas di dekat kita, para ilmuwan menyadari bahwa itu adalah galaksi utuh yang mengandung miliaran bintang, sangat jauh.

Cukup segera setelah kita memahami apa galaksi itu, kami menemukan bahwa mereka semua bergerak menjauh satu sama lain, dan yang lebih jauh bergerak lebih cepat - dengan kata lain, alam semesta mengembang.

Sejak saat itu, pertanyaannya adalah: apakah alam semesta akan mengembang selamanya, atau akankah suatu hari akan runtuh dalam “kegentingan besar”?

Ada alasan mengapa ini adalah teka-teki; itu karena gravitasi seharusnya memperlambat ekspansi. Semua galaksi saling menarik satu sama lain dengan cara yang sama seperti Bumi menarik kita dan membawa kita kembali ketika kita melompat.

Ketika saya melempar bola ke udara, pada awalnya itu mungkin melaju cepat, tetapi kemudian melambat, berhenti naik, dan jatuh kembali ke Bumi.

Namun, jika saya melemparnya dengan cukup cepat sehingga dapat melaju dengan kecepatan lebih dari 11 kilometer per detik (itu sangat cepat!), Maka itu tidak akan pernah kembali ke Bumi. Ini akan memiliki apa yang disebut "kecepatan lepas" - ini adalah kecepatan di mana gravitasi Bumi tidak akan cukup kuat untuk menariknya kembali.

Lihat juga: Ukuran Baru Alam Semesta yang Berkembang Dapat Mengarah ke “Fisika Baru”

Jika saya berada di bulan, itu menjadi lebih mudah karena massa bulan lebih kecil: Ini hampir 100 kali lebih ringan dari Bumi. Itu berarti gaya akibat gravitasi di sana kurang, dan karena itu saya bisa melempar bola dengan lebih lambat, dan itu masih akan lepas dari gravitasi bulan. Hanya lebih dari 2 kilometer per detik akan melakukannya.

Jadi pertanyaannya menjadi: Seberapa berat semua galaksi, dan apakah mereka bergerak cukup cepat satu sama lain sehingga memiliki kecepatan lepas? Jika demikian, alam semesta akan mengembang selamanya.

Kami harus menunggu hingga 1990-an ketika pengukuran menjadi cukup tepat untuk mengetahui jawabannya. Dan jawabannya datang sebagai kejutan besar. Ketika para astronom akhirnya mengukur bagaimana ekspansi itu berubah, mereka menemukan bahwa gravitasi sebenarnya tidak memperlambatnya sama sekali. Bahkan, ekspansi itu mempercepat !

Itu agak gila, karena itu berarti gravitasi bekerja secara terbalik: sesuatu mendorong galaksi menjauh satu sama lain. Aneh seperti jika saya melempar bola dengan lembut ke udara dan menyaksikannya melesat ke angkasa.

Kami tidak tahu apa yang menyebabkan akselerasi, tetapi kami beri nama energi gelap.

Meskipun kita tidak benar-benar tahu apa itu energi gelap, kita sekarang dapat menjawab pertanyaan awal - ya, alam semesta akan mengembang selamanya dan kita akan mengalami "pembekuan besar," bukan "krisis besar".

Lihat juga: Makalah Penelitian Terakhir Stephen Hawking Memprediksi Akhir Semesta

Galaksi-galaksi semua akan semakin terpisah satu sama lain, alam semesta akan semakin dingin, dan akhirnya, setiap galaksi di luar kelompok lokal kita akan menjadi sangat pudar dan jauh sehingga kita tidak akan dapat melihatnya sama sekali - cahaya mereka bahkan tidak akan dapat menghubungi kami.

Bahkan ada kemungkinan akselerasi itu bisa menjadi sangat ekstrem sehingga merobek galaksi kita sendiri, dan akhirnya bahkan merobek atom … menghancurkan kita semua. Itu akan disebut "robekan besar". Namun, kemungkinan besar, kami akan menuju titik beku besar.

Jadi alam semesta akan bertahan lama, tetapi masa depan akan dingin dan gelap.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Tamara Davis. Baca artikel asli di sini.