Bagaimana alam semesta akan berakhir? "Tidak dengan ledakan tetapi dengan rengekan," tulis penyair Amerika, T.S. Eliot tentang akhir dunia. Tetapi jika Anda menginginkan respons yang lebih pasti, Anda akan menemukan bahwa fisikawan telah menghabiskan waktu berjam-jam untuk membalikkan pertanyaan ini dalam pikiran mereka, dan telah dengan rapi memasukkan hipotesis yang paling masuk akal ke dalam beberapa kategori.
"Di kelas buku teks dan kosmologi, kita belajar ada tiga masa depan dasar bagi alam semesta," kata Robert Caldwell, kosmolog di Universitas Dartmouth di Hanover, New Hampshire.
Dalam satu skenario, kosmos dapat terus berkembang selamanya, dengan semua materi akhirnya hancur menjadi energi dalam apa yang dikenal sebagai "kematian panas," kata Caldwell. Atau, gravitasi dapat menyebabkan alam semesta kembali runtuh, menciptakan Big Bang terbalik, yang disebut Big Crunch (kami akan menjelaskan ini nanti). Atau, ada kemungkinan bahwa energi gelap akan menyebabkan ekspansi alam semesta melaju lebih cepat dan lebih cepat, berevolusi menjadi proses pelarian yang dikenal sebagai Big Rip.
Sebelum membahas akhir alam semesta, mari kita mulai kelahirannya. Pemahaman kami saat ini adalah bahwa waktu dan ruang dimulai selama Big Bang, ketika titik subatomik, sangat panas dan sangat padat meledak keluar. Setelah semuanya mendingin, partikel mulai membentuk struktur yang lebih besar seperti galaksi, bintang, dan semua kehidupan di Bumi. Kita saat ini hidup sekitar 13 miliar tahun setelah permulaan alam semesta, tetapi, mengingat skenario yang berbeda untuk kehancurannya, tidak jelas berapa lama lagi alam semesta akan bertahan.
Dalam skenario pertama - alam semesta menyembul dari keberadaan karena kematian panas - semua bintang di kosmos akan membakar bahan bakarnya, dengan sebagian besar dari mereka meninggalkan sisa-sisa padat yang dikenal sebagai bintang katai putih dan bintang-bintang neutron. Bintang-bintang terbesar akan runtuh menjadi lubang hitam. Sementara binatang buas ini tidak begitu rakus seperti yang sering digambarkan, diberikan waktu yang cukup, daya tarik gravitasi besar-besaran mereka akan menarik sebagian besar materi ke dalam rahang mereka yang memakan banyak waktu.
"Maka sesuatu yang spektakuler bisa terjadi," kata Caldwell kepada Live Science.
Lubang hitam diperkirakan mengeluarkan jenis emisi khusus yang disebut radiasi Hawking, dinamai untuk mendiang fisikawan Stephen Hawking, yang pertama kali mendalilkan teori tersebut. Radiasi ini sebenarnya merampas setiap lubang hitam dengan massa kecil, menyebabkan lubang menguap perlahan. Setelah 10-ke-the-100 tahun (itu adalah angka 1 diikuti oleh 100 nol), semua lubang hitam akan menghilang, tidak meninggalkan apa-apa selain energi inert, menurut Kevin Pimbblet, seorang ahli astrofisika di University of Hull di Inggris.
Sebaliknya, di bawah Big Crunch, tarikan gravitasi bintang dan galaksi suatu hari akan mulai menyatukan seluruh alam semesta kembali. Prosesnya akan berjalan seperti Big Bang yang terbelakang, dengan gugusan galaksi yang hancur dan menyatu, lalu bintang-bintang dan planet-planet bergabung bersama, dan akhirnya, segala sesuatu di alam semesta akan membentuk tempat padat dengan ukuran sangat kecil sekali lagi.
Hasil semacam itu memberikan beberapa simetri temporal ke kosmos. "Rapi dan bersih," kata Caldwell. "Ini seperti ketika kamu pergi berkemah; tidak meninggalkan apa pun."
Kemungkinan dasar terakhir untuk akhir jagat raya dikenal sebagai Big Rip. Dalam skenario ini, energi gelap - zat misterius yang bertindak berlawanan dengan gravitasi - menarik semuanya terpisah sepotong demi sepotong. Ekspansi kosmos dipercepat hingga galaksi jauh bergerak menjauh dari kita begitu cepat sehingga cahayanya tidak lagi terlihat. Ketika ekspansi semakin cepat, benda-benda yang semakin dekat mulai menghilang di belakang apa yang digambarkan Caldwell sebagai "dinding kegelapan."
"Galaksi terlepas, tata surya menarik, biarkan imajinasimu menjadi liar," katanya. "Planet, dan akhirnya atom, lalu alam semesta itu sendiri."
"Akhir" mana yang akan terjadi?
Karena sifat energi gelap belum dipahami dengan baik, para peneliti tidak tahu mana dari skenario ini yang akan menang. Caldwell mengatakan dia berharap bahwa observatorium dalam pengembangan seperti Teleskop Survei Inframerah Lapangan Luas NASA (WFIRST), atau Teleskop Survei Sinoptik Besar (LSST) yang akan segera dikerahkan, akan membantu menjelaskan perilaku energi gelap, mungkin memberikan pemahaman yang lebih baik tentang akhir semesta.
Ada prospek eksotis lainnya untuk bagaimana kosmos mungkin menendang ember. Di bawah hukum fisika yang diketahui, adalah mungkin bahwa boson Higgs - sebuah partikel yang bertanggung jawab untuk memberikan semua partikel lain yang diketahui massa mereka - suatu hari dapat menghancurkan segalanya. Ketika ditemukan pada tahun 2012, Higgs ditemukan memiliki massa sekitar 126 kali proton. Tapi secara teori, massa itu bisa berubah. Itu karena alam semesta mungkin tidak dalam konfigurasi energi serendah mungkin saat ini. Seluruh kosmos bisa berada dalam apa yang dikenal sebagai kekosongan palsu yang tidak stabil, sebagai lawan dari kekosongan sejati. Jika Higgs entah bagaimana membusuk menjadi massa yang lebih rendah, maka alam semesta akan jatuh ke dalam kondisi vakum sejati berenergi rendah.
Jika Higgs tiba-tiba berubah memiliki massa yang lebih rendah dan sifat yang berbeda, maka segala sesuatu yang lain di alam semesta juga akan terpengaruh. Elektron mungkin tidak lagi dapat mengorbit di sekitar proton, membuat atom tidak mungkin. Demikian juga foton dapat membentuk massa, yang berarti sinar matahari bisa terasa seperti hujan. Apakah ada makhluk hidup yang bisa selamat dari kondisi seperti itu tidak diketahui.
"Saya akan mengklasifikasikan itu sebagai semacam bencana lingkungan fisika partikel," kata Caldwell. "Itu tidak secara langsung menyebabkan kehancuran alam semesta - itu hanya membuatnya menjadi tempat yang buruk untuk hidup."
