Le Big Crunch est un événement cosmologique hypothétique par lequel l’univers entier s’effondre sous sa propre gravité, se terminant par une singularité de trou noir. Le Big Crunch est un scénario possible pour le destin ultime de l’univers, ainsi que d’autres comme l’expansion indéfinie (le Big Rip ou Heat Death) et le Big Bounce, où l’univers s’effondrerait mais se ré-étendrait ensuite. De nombreux cosmologues considéraient qu’un Big Crunch était un résultat plausible dans un avenir lointain pour l’univers jusqu’en 1998, lorsque l’énergie noire, une force mystérieuse provoquant l’accélération de l’expansion de l’univers, a été découverte, rendant une expansion indéfinie plus probable.
Le modèle dominant pour l’origine du cosmos est la théorie du Big Bang, qui affirme que l’univers actuel s’est formé lors d’une gigantesque explosion il y a 13.73 milliards d’années. Après que la théorie du Big Bang soit devenue bien établie et soutenue par de nombreuses preuves, les scientifiques ont commencé à dire : Nous avons un bon modèle pour le début de l’univers – qu’en est-il de sa fin ? La relativité générale, la théorie conçue par Albert Einstein en 1916, a donné aux cosmologistes les outils mathématiques pour examiner les états finaux possibles de l’univers.
La variable la plus importante dans la question de la fin de l’univers et de la possibilité d’un Big Brunch est la valeur d’Omega (Ω), qui est définie comme la densité de matière moyenne de l’univers divisée par une valeur critique de cette densité. Si est supérieur à 1, alors l’univers est fermé, ce qui signifie que la géométrie de l’espace peut être comparée à la surface intérieure d’une sphère. Si Ω est supérieur à 1, comme dans, l’espace est rempli de suffisamment de matière, alors un Big Crunch est finalement inévitable. Si est inférieur à 1, alors l’univers est ouvert et s’étendra indéfiniment. Des observations récentes suggèrent que est inférieur à 1, mais cela pourrait toujours changer avec des connaissances supplémentaires.
C’est un fait connu que l’univers est en expansion. Dans un scénario Big Crunch, cette expansion finirait par cesser, puis s’inverserait, les galaxies se rapprochant de plus en plus les unes des autres. Après quelques dizaines de milliards d’années, les galaxies finiraient par se rapprocher si près que les superamas individuels de galaxies ne seraient plus des amas et deviendraient plutôt des super-galaxies. Le centre de ces galaxies abriterait des étoiles massives, similaires aux étoiles de Population I qui existaient à l’aube de l’univers.
Ces étoiles seraient si massives qu’elles exploseraient en moins d’un million d’années ; la durée de vie typique d’une étoile comme le Soleil est plutôt de 10 milliards d’années. Finalement, toute la matière serait tellement comprimée que toute vie cesserait, et tout dans l’univers serait consumé par un trou noir massif. Heureusement pour nos descendants, un tel événement semble désormais improbable.