La hipótesis del Big Crunch postula que la expansión actual del universo eventualmente se detendrá y revertirá, reuniendo toda la materia en un punto denso e infinitamente caliente (una singularidad), lo que potencialmente desencadenará un nuevo ciclo de nacimiento cósmico.
Hace unos 13.800 millones de años, todo el espacio, el tiempo, la materia y la energía estaban confinados a una singularidad. Se expandió explosivamente, enfriándose desde una temperatura inicial que superaría los 10 32 K a los ~3000°C que permitieron que los protones y electrones se combinaran en hidrógeno y helio en ~300.000 años.
Las primeras fluctuaciones en la densidad, no mayores a una parte en 100.000, dieron origen a la estructura a gran escala que observamos hoy:galaxias, cúmulos y la red cósmica.
Las observaciones de EdwinHubble en 1929 de la luz desplazada al rojo de galaxias distantes establecieron que el universo se está expandiendo. Cuanto más lejos está una galaxia, más rápido retrocede:Ley de Hubble:v=H0 d .El descubrimiento del fondo cósmico de microondas en 1965 proporcionó una instantánea del universo a 380.000 años de antigüedad, confirmando el modelo del Big Bang.
Tres geometrías surgen de la densidad general del universo (Ω):
Las mediciones del satélite Planck indican Ω≈1,00±0,005, lo que favorece un universo plano o ligeramente abierto, aunque persisten las incertidumbres.
La expansión es impulsada por la energía cinética inicial del Big Bang, mientras que la gravedad atrae la materia. La densidad crítica, ρc , separa los universos abiertos de los cerrados. La relación Ω=ρ/ρc determina el destino:
Las observaciones de supernovas distantes de Tipo Ia en 1998 revelaron que la expansión del universo se está acelerando, no desacelerando. Esta aceleración se atribuye a la energía oscura, que constituye ~73% del presupuesto de energía cósmica, en comparación con el 23% de materia oscura y el 4% de materia bariónica ordinaria (Brecher, 2004).
La energía oscura ejerce una presión repulsiva (la constante cosmológica, Λ), contrarrestando la gravedad. Si domina la energía oscura, no se puede formar un universo cerrado; el cosmos se expandirá para siempre, llegando potencialmente a un escenario de muerte por calor.
Si Ω excede el valor crítico, se produciría un colapso gravitacional. Las galaxias se fusionarían en una única supergalaxia; las estrellas se encenderían y morirían, los agujeros negros se fusionarían en una singularidad gigantesca. En teoría, esta singularidad podría “rebotar” (el Gran Rebote), iniciando un nuevo Big Bang y un nuevo ciclo cósmico.
Los modelos alternativos de Steinhardt y Turok (2002) proponen que la energía oscura impulsa al universo hacia una fase en la que se divide en múltiples regiones causalmente desconectadas, cada una de las cuales sufre su propio Big Bang, evitando así un colapso singular.
1. Gran crisis: Colapso en una singularidad.
2. Gran desgarro: La expansión acelerada destroza todas las estructuras.
3. Gran Congelación (Muerte por Calor): La expansión infinita detiene la formación de estrellas; el universo se vuelve frío y oscuro.
Las observaciones actuales favorecen una expansión acelerada dominada por la energía oscura, lo que hace improbable un Big Crunch. Sin embargo, las incertidumbres sobre la naturaleza de la energía oscura hacen que el debate continúe.
El Big Bounce es un mecanismo especulativo mediante el cual un universo en colapso rebota, creando un nuevo Big Bang y reiniciando el ciclo cósmico.
