Cosa ci dicono le scienze sperimentali circa il futuro dell’Universo? Le osservazioni cosmologiche hanno progredito enormemente negli ultimi 15 anni, in particolare relativamente all’espansione dell’Universo. Essa ci appare oggi dominata da una componente di energia misteriosa, detta oscura, che starebbe imprimendo un’accelerazione alla stessa espansione, in atto ormai da alcuni miliardi di anni. L’energia oscura pone una sfida molto profonda a tutta la fisica contemporanea. Infatti, la sua descrizione più semplice, che risale allo stesso Einstein, comprende l’inserimento nelle equazioni della Relatività Generale di una semplice costante, detta Costante Cosmologica.
Ma vari problemi affliggono questa semplice spiegazione; e sono legati alla sua grandezza. Infatti, non è chiaro come questa costante di energia sia così piccola rispetto al valore che la Meccanica Quantistica prevederebbe nell’Universo primordiale, ovvero circa 123 ordini di grandezza più bassa. Inoltre, risulta una strana coincidenza il fatto che proprio nell’era cosmologica in cui la osserviamo, questa componente stia diventando dominante rispetto alle altre forme di materia ed energia cosmologiche: se essa è appunto una Costante Cosmologica, nel passato era molto piccola rispetto alle altre forme di energia, mentre nel futuro dominerà per sempre. Entrambi questi problemi, noti fra gli addetti ai lavori come problemi della piccolezza e coincidenza, rispettivamente, sono quindi legati alla costanza e valore dell’energia oscura.
Essa è oggetto di intensissimo studio teorico e osservativo; quest’ultimo sta per ricevere un immenso progresso dalla prossima pubblicazione prevista per il primo quarto del 2013 dei dati del satellite PLANCK dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), che si trova in questo momento oltre la Luna ad osservare la radiazione di fondo cosmico. Tali dati costituiranno lo “sfondo”, ovvero la ricostruzione dell’Universo più lontano e antico che possiamo avere tramite osservazioni di onde elettromagnetiche. Un altro satellite dell’ESA, chiamato EUCLID e previsto per il lancio nel 2020, effettuerà una ricostruzione tridimensionale dell’Universo situato fra noi e lo sfondo osservato da PLANCK, tramite la distorsione impressa su galassie lontane e sullo stesso sfondo di PLANCK dalle componenti oscure dell’Universo, materia ed energia.
Questi studi ci diranno, con la massima precisione possibile associabile agli strumenti in operazione, se l’energia oscura è una Costante Cosmologica, o no. Nel caso essa sia costante, l’Universo accelererà sempre più la sua espansione. Diventerà sempre più grande e vuoto, e le galassie saranno sempre più distanti le une dalle altre. Nel caso invece essa stia decrescendo nel tempo, l’accelerazione dell’Universo continuerà fin quando essa non si esaurirà. I modelli più speculativi e arditi investigano la possibilità che essa stia crescendo nel tempo, caso in cui essa potrebbe diventare talmente grande da disgregare sistemi già formati come galassie e pianeti. Gli intervalli di tempo in cui questi processi avvengono sono comunque cosmologici. Possiamo tranquillizzarci: l’Universo rimarrà come lo conosciamo per parecchi miliardi di anni.
Però, prima che l’energia oscura possa avere un effetto tangibile, qualcosa di molto più vicino, e che diamo per scontato ogni giorno, cesserà di essere benefico: il Sole. La nostra stella terminerà il suo “carburante” a idrogeno fra qualche miliardo di anni, per diventare una gigante rossa che inghiottirà i pianeti rocciosi del sistema solare, tra cui la Terra; successivamente diventerà una nana bianca, ovvero una stella spenta, molto densa, segnando la fine del Sistema Solare. Per chiudere tuttavia in positivo questo sguardo sul futuro, ricordiamo che l’esistenza di pianeti extra-solari è ormai fatto noto e riconosciuto da tutti. I sistemi planetari simili al nostro sono molto comuni nella nostra Galassia, e i moderni telescopi saranno in grado fra breve non solo di scoprire pianeti delle dimensioni della Terra attorno ad altre stelle, ma addirittura di investigare la composizione della loro superficie e della loro atmosfera. Un futuro interessante.
