Was ist der große Crunch?

Der Big Crunch ist ein hypothetisches kosmologisches Ereignis, bei dem das gesamte Universum unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbricht und in einer Singularität eines Schwarzen Lochs endet. Der Big Crunch ist ein mögliches Szenario für das ultimative Schicksal des Universums, zusammen mit anderen wie der unbestimmten Expansion (der Big Rip oder Heat Death) und dem Big Bounce, bei dem das Universum zusammenbrechen würde, aber dann wieder expandiert. Viele Kosmologen hielten einen Big Crunch für ein plausibles Ergebnis in ferner Zukunft für das Universum, bis 1998 die dunkle Energie entdeckt wurde, eine mysteriöse Kraft, die die Expansion des Universums beschleunigt, was eine unbestimmte Expansion wahrscheinlicher macht.

Das vorherrschende Modell für die Entstehung des Kosmos ist die Urknalltheorie, die behauptet, dass sich das heutige Universum vor 13.73 Milliarden Jahren in einer gigantischen Explosion gebildet hat. Nachdem die Urknalltheorie gut etabliert und durch viele Beweise gestützt wurde, begannen Wissenschaftler zu sagen: „Wir haben ein gutes Modell für den Anfang des Universums – was ist mit seinem Ende?“ Die Allgemeine Relativitätstheorie, die 1916 von Albert Einstein entwickelte Theorie, gab Kosmologen die mathematischen Werkzeuge an die Hand, um mögliche Endzustände des Universums zu untersuchen.

Die wichtigste Variable in der Frage nach dem Ende des Universums und der Möglichkeit eines Big Brunchs ist der Wert von Omega (Ω), der als die durchschnittliche Materiedichte des Universums geteilt durch einen kritischen Wert dieser Dichte definiert wird. Wenn Ω größer als 1 ist, ist das Universum geschlossen, dh die Geometrie des Raumes kann mit der Innenfläche einer Kugel verglichen werden. Wenn Ω größer als 1 ist, wie in, der Raum mit genügend Materie gefüllt ist, dann ist schließlich ein Big Crunch unvermeidlich. Wenn Ω kleiner als 1 ist, ist das Universum offen und wird sich unbegrenzt ausdehnen. Neuere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Ω kleiner als 1 ist, dies könnte sich jedoch mit zusätzlichem Wissen immer ändern.

Es ist eine bekannte Tatsache, dass sich das Universum ausdehnt. In einem Big-Crunch-Szenario würde diese Expansion schließlich aufhören und sich dann umkehren, wobei die Galaxien immer näher zusammenrücken. Nach einigen zehn Milliarden Jahren würden sich Galaxien schließlich so nahe kommen, dass einzelne Superhaufen von Galaxien keine Haufen mehr wären, sondern Supergalaxien. Das Zentrum dieser Galaxien würde massereiche Sterne beherbergen, ähnlich den Sternen der Population I, die zu Beginn des Universums existierten.

Diese Sterne wären so massereich, dass sie sich in weniger als einer Million Jahren selbst in die Luft sprengen würden; Die typische Lebensdauer eines Sterns wie der Sonne beträgt eher 10 Milliarden Jahre. Schließlich würde alle Materie so komprimiert werden, dass alles Leben aufhören würde und alles im Universum von einem massiven Schwarzen Loch verzehrt würde. Zum Glück für unsere Nachkommen erscheint ein solches Ereignis nun unwahrscheinlich.