Artikulu hau jatorriz The Conversation argitalpenean aurki daiteke.

Jar ditzagun koktel ontzian titulu harrigarri bat, antzinako galdera bat eta fisikako tanta batzuk. Ondo astintzen badugu, dastatu besterik ez dugu egin behar. Baina aho zapore ona utziko al digu unibertsoaren patua zein den jakiteak? Hemen jaso dugu antzinatik beren buruari gauza bera galdetu dioten pertsona guztien lekukoa. Hala ere, abantailarekin jokatzen dugu: punta-puntako zientzia erabiliz erantzunak eman ditzakegu azkenean, eta iragarpenek iradokitzen dute amaiera bortitz baterantz goazela, ‘Big Rip’ edo Urraketa Handi batera.

Datu esperimentalak bat datoz ‘Big Rip’arekin, eta adierazten dute oso litekeena dela gertatzea. Oinarria zera da: unibertsoak energia ilun nahikoa du “luzatzen” joateko, gero eta azkarrago hedatuz. Galaxiak gero eta gehiago bereiziko dira, eta erakarpen grabitatorioa gero eta txikiagoa izango da, harik eta bere efektua desagertu arte. Planetek eta sateliteek orbitak galduko dituzte eta izarrak galaxietatik bananduko dira. Orduan, unibertsoaren Urraketa Handi hori iritsiko da.

Energia ilunak bizkor hedatzen du unibertsoa

Eskala handiko unibertsoa gero eta handiagoa da. Zehazki, bere hedapen erritmoa bizkortzen ari da. Einsteinen ekuazioek adierazten dutenez, kausa da energia ilunez osatuta dagoela gehienbat, eta horrek aldarapen grabitatea eragiten duela. Baina gehiago findu al dezakegu?

Apalki onar dezagun, harago joan baino lehen, gure ereduek gure ezjakintasuna mozorrotzen dutela jakinduriatzat hartuz. Horietan, oso modu oinarrizkoan deskribatutako fluido gisa irudikatzen dugu energia iluna. Horretarako, termodinamikatik jasotako aldagaiak erabiliko genituzke.

Alde batetik, fluido horren presioa izango genuke, eta, bestetik, haren dentsitatea; hau da, bolumen unitate bakoitzeko energia kantitatea. Abiadura txikiko partikulak bakarrik bagenitu, energia hori haien masena litzateke funtsean. Aski genuke horrela grabitazioan Newtonen erara pentsatzea, Einsteinen menpe egon gabe. Baina hori ez da posible, gure unibertsoan partikula oso azkarrak ere badaudelako, hala nola fotoiak eta neutrinoak.

Hori ikusita, zera planteatzen dugu: fluido ezberdinen eta horien propietate ezberdinen zopa bat da unibertsoa. Horrela, Einsteinen ekuazioek hedapen azkartua gertatzeko fluidoek izan behar dituzten propietateei buruz hitz egiten digute. Eta ez hori bakarrik, osagai horiek zein proportziotan egon behar duten ere adierazten digute. Fotoiez gain (neutrinoak eta bestelako “zaborra”), materia iluna izango dugu erakarpen grabitazioa sortzen duten osagaien sektorean. Eta borrokan hasiko dira energia ilunarekin.

Hedapen erritmoa infinitua izan liteke

Jakin-min handiena eragiten duen energia ilun mota konstante kosmologikoa da, eta oso barrera berezia da. Aipatutako edozein fluido deskribatzeko lan hipotesi ohikoena da presioa eta energia dentsitatea elkarren proportzionalak direla.

Baina, kontuz! Energia dentsitatea beti positiboa bada ere, energia ilunak presio negatiboa du. Nahikoa negatiboa izan behar du, gainera. Energia dentsitatearekiko presioaren proportzioa gobernatzen duen zenbakiak berebiziko garrantzia du Einsteinen ekuazioen soluzioetan. Parametro horrek unibertsoa azkar hedatzen den ala ez esango ditu lehenik eta behin. Beste era batera esanda, energia behar den aldarapena sortzeko nahikoa negatiboa den esaten du.

Baina presio are negatiboago batek portaera dramatiko bat eragin lezake: hedapen erritmoa infinitu bihur liteke bat-batean. Izan ere, gauza bera gertatuko litzaioke unibertsoaren tamainari berari (eta bere eskala faktoreari). Eta horrek ondorio katastrofikoak izango lituzke, ezagutzen diren egitura guztiak suntsituko bailirateke. Hain zuzen ere, dena zentzugabekeria bat litzateke baldintza horietan. Eta aldaketaren aldaketa ere infinitua izango litzateke bat-batean.

Bada ebidentziarik

Egoera hori gertatzeko aukera oso ezaguna da ikuspegi teorikotik. Sorpresa da datu esperimentalek, ematen duenez, egoera hori errazten dutela. Beste era batera esanda, unibertsoak ‘Big Rip’ batean amaitu dezakeelako ebidentziak daude.

Bueno, ñabardura txiki bat egin behar da kide batzuen protestak saihesteko. Zein iturri kontsultatzen diren, egoera hori ez da nahitaez estatistikak gehien babesten duena. Baina, bitxia bada ere, adostasunaren arabera, gaur egungo ziurgabetasun mailak barne hartzen du ‘Big Rip’a azken helmuga gertagarrien artean.

Manu energia iluna da erruduna

“Festa amaiera” bortitz hori eragiten duen energia ilun motari “mamu” energia iluna deitzen zaio. Xehetasun apur bat gehiago eskaintzeko, horretarako aukeratutako unitate sistema batera jo behar da. Hori erabiliz, ikusten dugu ‘Big Rip’a sortuko dela baldin eta balio absolutuan presioak energia dentsitatea gainditzen badu. Berdinak badira, muturreko kasu baten aurrean gaude: konstante kosmologiko famatuaren aurrean, hain zuzen ere. Fluido mota ezagun hori Einsteinek sartu zuen. Paradoxikoki, bere helburua zen unibertso estatiko bat lortzea, hedapenik gabekoa. Jeinuak alde batera utzi zuen, eta bere bizitzako akatsik handiena izan zela esan zuen, Hubblek unibertsoaren hedapena agerian jarri zuenean.

130 mila milioi urte falta dira ‘Big Rip’erako

Baina, gatozen axola duenera. Unibertsoa mila zatitan hautsiko bada, zer gauzaz kezkatzeari utzi behar diogu? Lasai biziko al dira oraindik beste 20 urterako hipoteka ordaintzen jarraitzea aurreikusten dutenek? Uste dut ez daukadala albiste onik. Hemendik 130 mila milioi urte ingurura gertatuko litzakete Urraketa Handia. Hori unibertsoaren egungo adina bider hamar da.

Kalkulu hori estatistikoki baliozkoak diren leihoen barruan pare bat balio hautatzean oinarritzen da. Lehenik eta behin, energia iluna unibertsoaren edukiaren % 70 izatea jarriko genuke. Eta, bigarrenik, presioaren eta energia dentsitatearen arteko erlazioa konstante kosmologikorako baino % 10 bakarrik handiagoa egingo genuke. Eta horrekin, prest! Iristeko denbora asko beharko duen ‘Big Rip’ bat aurreikusi dugu.

Panorama hori gehiago fintzeko, unibertsoaren eskala handiko behaketak behar ditugu, gehiago eta kalitate handiagokoak. Zalantzarik gabe, James Webb (martxan) edo Nancy Grace Roman (planifikatua) teleskopioek emango dizkiguten datuek lagunduko digute horretan, nazioarteko beste ahalegin batzuekin konbinatuta. Eta agian interesgarriena ez da unibertsoaren azken patuaren enigma ebaztea. Ez eta aipatu ez ditugun beste batzuk ebazteko aukera ere. Benetan zirraragarria litzateke enigma ezezagunak agertzeko aukera. Izan ere, Kip Thorne fisikari eta Nobel saridunak esan zuen bezala, “erantzun zuzena oso gutxitan da galdera zuzena bezain garrantzitsua”.