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Como o universo vai acabar?

A NASA descreve três finais possíveis: congelamento, rasgo ou colapso. Hoje as medições apontam para um deles — e o prazo é absurdamente longo.

Publicado em 8 min de leitura
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Campo profundo do telescópio Hubble com centenas de galáxias coloridas espalhadas sobre a escuridão do espaço
Foto: NASA/GSFC
Neste artigo
  1. Por que existe mais de uma resposta
  2. O que mudou em 1998
  3. Final 1: o congelamento (o mais provável)
  4. Final 2: o rasgo
  5. Final 3: o colapso
  6. Nada disso é problema do seu bisneto
  7. O que é honesto dizer hoje

O final mais provável, pelo que se mede hoje, é o mais silencioso dos três: o universo continua se expandindo para sempre, as galáxias se afastam umas das outras até sumirem de vista, as estrelas se apagam uma a uma e tudo termina escuro e gelado. A NASA descreve esse desfecho numa frase triste e exata: o universo "vai se apagando lentamente até um preto gelado". Os outros dois finais possíveis — um rasgo violento e um colapso de volta a um ponto — continuam na mesa, mas perderam força. E nenhum deles acontece antes de trilhões de trilhões de anos.

Por que existe mais de uma resposta

O destino do universo depende de uma única disputa: a expansão contra a gravidade.

Desde o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos, o espaço cresce. Ao mesmo tempo, toda a matéria que existe puxa tudo para dentro. Quem ganha essa queda de braço decide o final — e quem ganha depende de quanta coisa existe no universo.

A NASA resume assim: se houver matéria suficiente, a gravidade vence, segura a expansão e puxa tudo de volta. Se não houver, a expansão nunca termina. O ponto de virada tem nome: densidade crítica, a quantidade exata de matéria que deixaria as duas forças empatadas.

E aí veio a surpresa das medições: o universo está muito perto da densidade crítica. Em termos de geometria, isso significa que ele é "plano, como uma folha de papel" — a comparação é da própria NASA. Era quase um empate. Até 1998.

O que mudou em 1998

Em 1998, dois grupos de astrônomos mediram supernovas muito distantes esperando descobrir o quanto a expansão tinha desacelerado desde o Big Bang. Supernova é a explosão de uma estrela; um tipo específico delas, chamado Ia, explode sempre com o mesmo brilho, o que permite usá-la como régua: se parece mais fraca, é porque está mais longe.

As supernovas apareceram mais fracas do que deviam. Ou seja: estavam mais longe do que a conta previa. Ou seja: o universo não desacelerou — ele acelerou.

Foi um resultado tão inesperado que rendeu o Nobel de Física de 2011 a Adam Riess, Saul Perlmutter e Brian Schmidt. E criou um problema novo: se a expansão acelera, alguma coisa está empurrando. Essa alguma coisa ganhou o nome de energia escura — um nome que, como a NASA faz questão de dizer, é só um rótulo para algo que ninguém sabe o que é.

A galáxia M82 vista de lado, com filamentos avermelhados saindo do disco claro, e um ponto muito brilhante com quatro pontas embaixo à direita
A supernova SN 2014J na galáxia M82, a 11,5 milhões de anos-luz: o ponto brilhante com as quatro pontas, embaixo à direita. É uma supernova do tipo Ia, exatamente a régua que revelou a aceleração do universo. Foto: NASA/GSFC

Quanta energia escura existe? Entre 68% e 70% de tudo que há. O resto é matéria escura e, por último, a matéria comum — estrelas, planetas, pessoas, tudo o que já se viu — que fica entre 4% e 5%. A faixa existe porque páginas diferentes da NASA publicam repartições ligeiramente diferentes, de 70/25/4 a 68/27/5, conforme o conjunto de dados usado. É divergência de medição, não de conceito: o recado é o mesmo em todas, e o número que este site já publicava, em Matéria escura: o que é a parte invisível do universo, é o 68/27/5.

Vale um aviso de leitura, porque esses números confundem: os 4% a 5% são a fatia da matéria comum em tudo que existe. Quando se lê que a matéria escura é 85%, essa é a fatia dela só entre a matéria, deixando a energia escura de fora. São duas contas diferentes, e as duas são da NASA.

Há ainda uma segunda divergência, e ela vale ser dita: sobre quando a aceleração começou, uma página da NASA diz que foi nove bilhões de anos depois do Big Bang, e outra, que a energia escura "levou a melhor" há cerca de sete bilhões de anos. São respostas diferentes para a mesma pergunta, separadas por uns dois bilhões de anos. O que as duas concordam é na causa: o universo cresceu tanto que a matéria ficou espalhada e rala demais para a gravidade continuar segurando.

Final 1: o congelamento (o mais provável)

Se a energia escura continuar empurrando como empurra hoje, a expansão nunca para. Esse é o final chamado de Big Freeze, o grande congelamento, ou morte térmica.

Ele não tem explosão nem clarão. A NASA descreve o processo em etapas que dá para entender:

As galáxias se afastam cada vez mais depressa, até cruzarem a borda do que é possível enxergar daqui. A luz delas simplesmente nunca mais chega. "Nossos descendentes distantes podem não ter conhecimento da existência de outras galáxias", escreve a agência — e completa com a frase mais melancólica de toda a astronomia: boa parte da astronomia moderna pode um dia ser reduzida a lenda.

Depois é a vez das estrelas. Formar estrela nova exige gás, e o gás acaba. Pela estimativa da NASA, as estrelas praticamente desaparecem depois de 10¹⁴ anos — cem trilhões de anos. O universo tem 13,8 bilhões, então isso é mais de sete mil vezes a idade atual dele.

E então a conta fica desconfortável. Acredita-se que o próprio próton, a partícula no coração de cada átomo, se desfaça depois de 10⁵⁰ anos. Esse número não tem nome em português: é 1 seguido de cinquenta zeros, ou cem trilhões de trilhões de trilhões de trilhões de anos. "É difícil pensar em vida sem prótons", comenta a NASA, com um humor seco raro num texto de agência espacial.

Final 2: o rasgo

O segundo cenário depende de a energia escura não ser constante — de ela ficar mais forte com o tempo. Se isso acontecer, o final é o Big Rip, o grande rasgo.

A descrição da NASA é direta: a energia escura acabaria por vencer as forças fundamentais da natureza, "fazendo tudo o que hoje está ligado — galáxias, planetas, pessoas — se desfazer".

A ordem seria essa mesma: primeiro os aglomerados de galáxias se soltam, depois cada galáxia se despedaça, depois os sistemas planetários, depois as estrelas e os planetas, e por último os próprios átomos. Não é um fim gradual como o congelamento: é um fim com data.

Esse cenário continua possível porque ninguém sabe se a energia escura é mesmo constante. Descobrir isso é literalmente a missão de três observatórios: o Euclid, da agência espacial europeia com participação da NASA, lançado em 2023; o telescópio espacial Nancy Grace Roman, da NASA, lançado em agosto de 2026; e o observatório Vera C. Rubin, no Chile. O Roman é o que mais interessa aqui, e o que ele vai fazer está em Telescópio Roman: o que é e o que ele vai fazer.

Final 3: o colapso

O terceiro cenário é o mais antigo e o que mais perdeu força. Chama-se Big Crunch, o grande esmagamento: se houvesse matéria suficiente, a gravidade venceria, a expansão pararia, inverteria, e tudo voltaria a se juntar num ponto só — o Big Bang ao contrário.

Para isso a densidade do universo teria de ser maior que a densidade crítica. As medições dizem que ela não é; dizem que estamos muito perto do empate, com a energia escura ainda por cima. Por isso o colapso é hoje o menos provável dos três.

Final O que precisaria acontecer Como seria
Congelamento Energia escura constante, como parece ser Galáxias somem de vista, estrelas se apagam, escuridão gelada
Rasgo Energia escura ficar mais forte com o tempo Tudo se desfaz, de aglomerados a átomos
Colapso Matéria suficiente para a gravidade vencer A expansão inverte e tudo volta a um ponto
Marco Quando
Idade atual do universo 13,8 bilhões de anos
Estrelas praticamente desaparecem 10¹⁴ anos
Prótons se desfazem 10⁵⁰ anos

Nada disso é problema do seu bisneto

Vale dizer isso com todas as letras, porque o assunto assusta à toa. A própria NASA faz questão: nenhum dos cenários acontece antes de "trilhões e trilhões de anos".

Para efeito de comparação, existe um fim bem mais próximo e esse sim é certo: daqui a cerca de 5 bilhões de anos o Sol vai inchar e tornar a Terra inabitável. Isso está em O Sol vai explodir? Quando e o que acontece com a gente. E muito antes de qualquer final cósmico, a Via Láctea vai esbarrar na galáxia vizinha, um encontro cujo prazo e cuja probabilidade a NASA revisou recentemente — a história está em A Via Láctea vai colidir com Andrômeda?.

Comparado a 10⁵⁰ anos, tudo isso é amanhã de manhã.

O que é honesto dizer hoje

Três coisas, e só três:

  1. A expansão do universo está acelerando. Isso é medida, confirmada desde 1998 por caminhos independentes.
  2. O que causa a aceleração chama-se energia escura, e ninguém sabe o que é. As hipóteses em disputa vão de uma energia do vácuo a um defeito na própria teoria da gravidade de Einstein.
  3. Como a resposta à pergunta "o universo vai acabar como?" depende inteiramente do item 2, a resposta sincera é "provavelmente congelando, mas aguarde".

É pouco? É. Mas é mais do que se sabia em 1997. E o tamanho e a forma do universo que vai ter esse fim estão contados em O espaço tem fim? Até onde vai o universo.

Perguntas frequentes

Como o universo vai acabar?

Pelo que se mede hoje, por congelamento: a expansão continua para sempre, as galáxias se afastam até sumir de vista, as estrelas se apagam e sobra escuridão gelada. A NASA estima que as estrelas praticamente desapareçam depois de 10¹⁴ anos, cem trilhões de anos. Os outros dois finais possíveis são o rasgo e o colapso, hoje menos prováveis.

O que é o Big Rip?

É o cenário em que a energia escura fica mais forte com o tempo até superar as forças que mantêm a matéria unida. Nas palavras da NASA, tudo o que hoje está ligado — galáxias, planetas, pessoas — se desfaz. Ele só acontece se a energia escura não for constante, o que ainda não se sabe.

O universo pode voltar a se juntar num ponto?

Esse é o Big Crunch, e é hoje o cenário menos provável. Ele exigiria matéria suficiente para a gravidade vencer a expansão, e as medições indicam que não há. Além disso, a expansão vem acelerando desde que o universo passou da metade da idade de hoje, o que vai na direção contrária.

Quando isso vai acontecer?

Não antes de trilhões e trilhões de anos, segundo a NASA. O marco mais próximo da lista é o apagamento das estrelas, em 10¹⁴ anos — mais de sete mil vezes a idade atual do universo. Para comparar, o Sol torna a Terra inabitável em cerca de 5 bilhões de anos, o que em escala cósmica é logo ali.

O que é energia escura?

É o nome dado àquilo que faz a expansão do universo acelerar. Ela responde por 68% a 70% de tudo o que existe, e ninguém sabe o que é. As principais hipóteses são uma energia do próprio vácuo, um campo que muda com o tempo, defeitos na estrutura do espaço ou uma falha na teoria da gravidade de Einstein.

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