¿Qué dos cosas determinan el destino del universo? ¿Cómo es el tiempo cósmico?
Todos sabemos que los agujeros negros existen en áreas aisladas del universo. La gravedad de los agujeros negros es una versión en miniatura de la fuerza que hace que el universo colapse. La materia oscura es lo que los científicos llaman el pegamento del universo. Cuando la gravedad de la materia oscura es positiva, atrae otros objetos. Pero al mismo tiempo hay otra cosa: la energía oscura, que tiene un efecto repulsivo negativo y aleja a las galaxias unas de otras.
La existencia de materia oscura es un punto focal para el aire en el universo y es la unión de la materia. Así es como la Vía Láctea evoluciona hacia materia pequeña y se fusiona con materia grande mientras el universo se expande. Ésta es la estructura positiva de la gravedad. Si esta es la única fuerza en el universo, y el universo deja de expandirse en algún momento en el futuro, y eventualmente deja de colapsar, entonces la gravedad eventualmente detendrá la expansión y enviará al universo de un lado a otro hacia el Big Crunch.
La materia oscura debería ser la fuente de la creación de galaxias en un tiempo limitado. Si el universo tuviera que depender de la gravedad de la materia atómica para crear galaxias, entonces no existiríamos en ningún lugar porque no las habría. En la materia atómica que conocemos en el universo existe tiempo suficiente para que la gravedad se condense. Por lo que debe existir materia oscura para ayudar a llevar a cabo este proceso y acelerarlo.
Hasta el momento el universo sigue expandiéndose y no ha mostrado signos de colapso. Esto muestra que la fuerza repulsiva de la energía oscura es más poderosa que la de la materia oscura, pero esto aún requiere exploración científica para descubrirlo.
Cuando las estrellas terminan su vida, explotan (llamadas estrellas en estallido). Al igual que nuestro sol, el combustible en el centro de estas estrellas se agota, la estrella colapsa, el exterior se expande y luego la estrella se convierte en algo. Una sustancia llamada enana blanca. Las enanas blancas a veces hacen que otras estrellas las orbiten, llamadas estrellas compañeras. Si fragmentos de la estrella compañera caen sobre la enana blanca, se producirá una gran explosión que creará un espectacular espectáculo de fuegos artificiales en el universo.
Los científicos creen que las estrellas en explosión, también conocidas como supernovas, son una herramienta analítica fiable para estudiar la tasa de expansión del universo. Sus explosiones claras y brillantes permiten a los científicos rastrear la expansión del universo y proporcionar una forma de medir su velocidad. Son esencialmente enanas blancas que se convierten en bombas nucleares y sus explosiones brillan intensamente durante un tiempo antes de desaparecer.
Los astrónomos determinan la distancia y la velocidad de estas estrellas en explosión midiendo la cantidad de luz roja emitida por las explosiones. Cuanto más se aleja una estrella de la Tierra, más roja es la luz que emite. Cuando se estudia el espectro de una supernova, se puede obtener un índice de su composición química y, por tanto, de la tasa de expansión de la capa exterior de la supernova inmediatamente después de la explosión inicial.
La velocidad a la que se expanden las galaxias que contienen estrellas como las supernovas puede utilizarse para explicar cómo el resto del universo se mueve hacia afuera. Estas pistas permiten a los astrónomos responder preguntas sobre qué tan rápido se moverá el universo en la dirección opuesta, cómo convergerá hacia adentro para una gran contracción, o la información podría llevar a una conclusión completamente diferente.
Imágenes más claras del universo, tomadas sólo en los últimos años, han permitido a los cosmólogos inferir que las galaxias distantes tienen un desplazamiento hacia el rojo mayor de lo esperado anteriormente. Es asombroso. El universo no sólo se está expandiendo, sino que se está acelerando. No hay evidencia en el universo observable de que el universo se esté acelerando, pero los datos parecen sólidos. Esto demuestra que existe una fuerza invisible que desafía la gravedad y los cosmólogos le han puesto un nombre: energía oscura.
Cuando el universo era joven, la gravedad era la fuerza más poderosa. Hace unos 7 mil millones de años, la energía oscura y la gravedad estaban relativamente equilibradas, pero el universo continuó expandiéndose, su densidad disminuyó, el universo comenzó a acelerarse y la energía oscura se convirtió en el componente dominante en el cielo.
El universo comenzó con una cierta cantidad de materia y estamos tratando de determinar cuánta energía hay allí. Ya sabemos que el universo se está expandiendo y se está moviendo hacia afuera con el tiempo. También sabemos que la expansión del universo se está acelerando, pero no sabemos si esta aceleración se está desacelerando o acelerando. Para comprender la tasa de expansión del universo, primero debemos saber cuánta energía oscura hay y cuánta materia hay.
La historia del universo es una batalla entre la materia oscura y la energía oscura, dos entidades opuestas.
De modo que la historia del universo y el destino final del universo dependen de la competencia entre estas dos sustancias.