Von langsamen Verglühen bis zur dramatischen Zerreißprobe: Das Universum wird nicht ewig existieren. Doch welches der möglichen Enden ist das wahrscheinlichste?
München – Das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt, und es wird noch sehr, sehr lange existieren. Doch eines Tages ist auch für den Kosmos Schluss. Wie genau dieses Ende aussehen wird, weiß niemand mit Sicherheit. Die Wissenschaft hat jedoch mehrere plausible Szenarien entwickelt – vom langsamen Verglühen über dramatische Zerreißproben bis hin zu einem Ende, das ohne jede Vorwarnung mit Lichtgeschwindigkeit auf uns zurasen könnte.
Das wahrscheinlichste Szenario ist zugleich das unspektakulärste. Seit den späten 1990er-Jahren wissen Astronomen, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern dass diese Expansion sogar beschleunigt wird – angetrieben von der mysteriösen Dunklen Energie. Was genau diese Dunkle Energie ist, bleibt unklar. Sicher ist nur: Sie treibt alles auseinander.
Das Universum könnte im „Big Freeze“ enden
Die Folge: Galaxien entfernen sich immer schneller voneinander. Bei extrem großen Distanzen bewegen sie sich sogar schneller als das Licht und verschwinden für immer aus unserem beobachtbaren Universum. Alles, was nicht gravitativ an unsere Galaxie gebunden ist, wird einmal verloren sein. Dann wird das Universum zu einem expandierenden Bad aus subatomaren Partikeln, die langsam auf den absoluten Nullpunkt zusteuern.
Astronomen vom Royal Observatory Greenwich nennen dies den „Big Freeze“: Die Energie ist so weit verteilt, dass alle Bereiche des Universums die gleiche Temperatur haben. Interaktionen zwischen Partikeln hören auf, und das Universum verharrt für immer in einem gefrorenen Stillstand.
Das Ende des Universums: Schwerkraft kann nichts mehr zusammenhalten
Deutlich dramatischer wird es, wenn die Dunkle Energie nicht konstant bleibt, sondern mit der Zeit stärker wird. Messungen der letzten zwei Jahrzehnte deuten vorsichtig in diese Richtung, auch wenn die Unsicherheiten noch zu groß sind für definitive Aussagen. Sollte die Dunkle Energie tatsächlich zunehmen, verwandelt sie sich in sogenannte Phantom-Dunkle-Energie.
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In diesem Szenario beschleunigt sich die Expansion so extrem, dass die Schwerkraft nichts mehr zusammenhalten kann. Buchstäblich alles wird zerrissen: erst Galaxiengruppen, dann Galaxien, dann Sonnensysteme, dann Planeten, dann Menschen, Zellen, Moleküle, Atome. Das Erschreckende: Dies könnte bereits in wenigen Milliarden Jahren beginnen. Am Ende sind nur noch einzelne Partikel übrig, die durch einen scheinbar leeren, zeitlosen Raum treiben.
„Big Bounce“-Theorie: Universum zieht sich zusammen und dehnt sich wieder aus
Sollte die Dunkle Energie zerfallen oder sich in Materie umwandeln – ein Prozess, der in der Quantenfeldtheorie durchaus möglich ist – könnte die Expansion des Universums zum Stillstand kommen und sich umkehren. Einige Wissenschaftler schlagen sogar die „Big Bounce“-Theorie vor: Die Menge an Materie im Universum könnte so groß werden, dass die Schwerkraft die Expansion verlangsamt, stoppt und umkehrt.
Das Universum würde sich dann zusammenziehen, bis es zu einem winzigen Punkt – einer Singularität – wird, bevor es sich wieder ausdehnt und einen neuen Urknall auslöst. Dieser Prozess könnte sich immer wieder wiederholen, ein nie endender Zyklus aus Kontraktion und Expansion. Was genau am Ende eines solchen Kollapses passiert, ist unklar. Die Antwort liegt vermutlich in der Quantengravitation, einem noch ungelösten Problem der Physik.
Eines Tages ist ohne Vorwarnung alles vorbei – vielleicht
Das vielleicht beunruhigendste Szenario: Das Universum könnte in einem metastabilen Zustand existieren – stabil genug für 13 Milliarden Jahre, aber nicht im absolut niedrigsten Energiezustand. Das frühe Universum durchlief mehrere solcher Phasenübergänge, als sich die fundamentalen Kräfte voneinander trennten. Der letzte ereignete sich, als sich die schwache Kernkraft von der elektromagnetischen Kraft trennte.
Doch möglicherweise ist dieser Prozess noch nicht abgeschlossen. Eine zufällige Quantenfluktuation könnte eine Blase des wahren Vakuumzustands erzeugen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt und ein völlig neues Universum mit anderen Teilchen, Kräften und Gesetzen enthält. Da sich diese Blase mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, gäbe es keine Vorwarnung. Eines Tages wäre einfach alles vorbei.
Universum muss vielleicht gar nicht enden
Vielleicht muss das Universum aber gar nicht enden. Nobelpreisträger Roger Penrose schlug 2010 ein Modell vor, bei dem das Universum am Ende des Wärmetods so strukturlos wird, dass dieser Endzustand auf den Anfangszustand eines neuen Universums abgebildet werden kann. Die ferne Zukunft des Kosmos würde zum Urknall eines neuen. Unser Universum wäre nur eines in einer unendlichen Kette. Allerdings verstößt dieses Modell gegen zentrale Prinzipien der bekannten Physik, und es ist unklar, ob die Eigenschaften eines solchen zyklischen Urknalls mit den beobachteten Eigenschaften unseres frühen Universums übereinstimmen.
Welches Szenario tritt ein? Niemand weiß es wirklich. Die Astronomen vom Royal Observatory Greenwich bringen es auf den Punkt: Wir wissen nicht wirklich, wie das Universum aussieht oder ist, daher könnte sich sein Ende auf viele Arten manifestieren. Glücklicherweise werden wir alle das Ende des Universums verpassen. Doch genau diese Ungewissheit macht Wissenschaft aus – und zeigt, wie viel wir noch über den Kosmos lernen können. (Quellen: Royal Observatory Greenwich, eigene Recherche) (tab)
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