Istnienie wszechświata ma cykliczny charakter? Nowy cykl miałby rozpoczynać się co bilion lat

Obecnie przyjmuje się, że istnienie wszechświata rozpoczęło się ok. 13,8 mld lat temu za sprawą Wielkiego Wybuchu. Paul Steinhardt oraz Neil Turok sądzą jednak, iż proces ten może mieć cykliczny charakter, powtarzający się co bilion lat.

W praktyce oznaczało by to, że wszechświat rozszerza się i kurczy, co zajmuje mu bilion lat. Następnie odradza się na nowo, dając początek istnieniu materii oraz struktur i obiektów, które możemy zaobserwować do dziś. Steinhardt i Turok napisali na ten temat pracę zatytułowaną A Cyclic Model of the Universe.

Czytaj też: Radioaktywny izotop mógł napędzać powstawanie Układu Słonecznego. Astronomowie szukają go w innych gwiazdach

Naukowcy zakładają, iż po Wielkim Wybuchu rozpoczął się okres inflacji kosmologicznej. W ułamku sekundy doszło do wtedy rozszerzenia materii upakowanej do niebywale małych rozmiarów. W myśl standardowego modelu, zwanego LCDM (Lambda Cold Dark Matter) wszechświat przypomina kształtem lej, którego najszersza część doświadcza ekspansji wraz z upływem czasu.

Wielki Wybuch jest uznawany za początkowy etap istnienia wszechświata

Oczywiście, jak uczy nas astrofizyka, w świecie nauki nie wszystko da się stwierdzić z pełną pewnością. Jednym z elementów badań poświęconych zbieraniu informacji na temat genezy wszechświata jest mikrofalowe promieniowanie tła, czyli pozostałości promieniowania pochodzącego z pierwszych lat istnienia wszechświata. Poza tym, prowadząc obserwacje cefeidów oraz galaktyk, naukowcy doszli do wniosku, że wszechświat ciągle się rozszerza. Tempo jego ekspansji budzi jednak wątpliwości.

Nie wiadomo nawet, czy zjawisko to ma nieprzerwalny charakter. Innymi słowy, nie ma pewności, czy ekspansja wszechświata kiedykolwiek się zatrzyma czy wręcz odwróci, prowadząc do kurczenia przestrzeni kosmicznej. Cykliczny model wszechświata mógłby rozwiązać problemy wynikające z niejasności związanych z teorią Wielkiego Wybuchu oraz modelem inflacji.

Czytaj też: Jak mapować wszechświat? Poznajcie program COSMOS-Webb

Steinhardt i Turok zakładają, że Wielki Wybuch nie był początkiem czasu, a przed nim istniał wcześniejszy etap, złożony z ogromnej liczby cykli polegających na rozszerzaniu się i kurczeniu wszechświata. Oznaczałoby to, że po długoletniej ekspansji czeka nas etap kurczenia, określany mianem Wielkiego Kryzysu. Podobnie jak w przypadku LCDM, model cykliczny uwzględnia również udział ciemnej energii, która prawdopodobnie odpowiada za ekspansję wszechświata. W modelu proponowanym przez Stenhardta i Turoka dwie identyczne płaszczyzny miałyby łączyć się i rozszerzać. Ciemna energia byłaby wtedy zarówno siłą prowadzącą do zderzeń, jak i odsunięć.