Mystère ou mythe : comment l’univers se terminera-t-il réellement – avec un craquement, une déchirure ou un silence éternel ?

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Les humains sont depuis longtemps curieux de savoir comment le monde va finir et ont fait de nombreuses prédictions. Parallèlement à une collision avec la comète de Halley et à une grande inondation englobant la planète, beaucoup d’entre elles se sont déjà révélées fausses. Pendant ce temps, l’une des sombres prédictions de Stephen Hawking pour la fin du monde consiste à ce que la Terre se transforme en une boule de feu géante d’ici 2600, et la sombre prédiction de Neil deGrasse Tyson fait écho à cette théorie, mais avec un laps de temps plus long. Au-delà de cela, il y a aussi de la curiosité et des débats sur la fin du grand univers.

Parmi les scénarios figurent – ​​ceux qui ont été surnommés – le Big Crunch, le Big Rip et le Big Freeze. Bien que les caractéristiques de chacune soient très différentes, toutes ces théories s’appuient sur la physique et les observations du Big Bang. 9 milliards d’années après cette naissance, une force inconnue appelée énergie noire a commencé à piloter l’expansion du cosmos, ce qui reste l’un des plus grands mystères de l’espace que les scientifiques ne peuvent expliquer.

Les astronomes et les cosmologistes ont tenté de déterminer le taux d’expansion en (1) mesurant les distances croissantes entre les étoiles et (2) en cartographiant une faible lueur dans le cosmos qui, selon eux, est apparue lorsque l’univers en était à ses balbutiements. Cependant, même cela reste un mystère, les scientifiques ayant publié plus tôt cette année dans Astronomy & Astrophysics des résultats selon lesquels l’expansion du cosmos était plus rapide que ne le prédisaient les premiers modèles.

Malgré tout cela, les chercheurs estiment que la fin de l’univers pourrait survenir entre 20 milliards d’années et 1 sexagitaduillion d’années. Compte tenu de la façon dont les astronomes pensent réellement que la fin du monde se terminera, rien ne garantit que l’humanité sera toujours là à ce moment-là (quelle pensée effrayante). Cela ne rend pas moins intéressant l’exploration de la façon dont le cosmos pourrait atteindre sa propre fin, alors explorons les possibilités.

Comme cela en a l’air, le Big Crunch implique l’effondrement (le craquement) de l’univers sur lui-même. La base de la théorie tourne autour de l’épuisement de l’énergie noire. Alors que sa force éloigne actuellement tout les uns des autres, cette force peut basculer lorsqu’elle s’estompe, tirant tout vers l’intérieur jusqu’à ce qu’elle implose.

Ce scénario a été proposé pour la première fois en 1922, lorsque le physicien russe Alexander Friedmann (le pionnier des équations de Friedmann qui expliquent l’expansion du cosmos) a montré que la densité de l’univers déterminerait son destin. Plutôt que de rester dans un état constant, ses calculs démontrèrent que le cosmos pouvait s’étendre ou se contracter. Il a également montré qu’une quantité suffisante de matière pourrait entraîner l’arrêt de l’expansion par la gravité et forcer le cosmos à s’écraser sur lui-même. Ensuite, les astronomes ont conclu dans les années 1960 et 1970 qu’il existait suffisamment de matière pour que cela se produise, créant soit un état infiniment dense, soit un trou noir massif.

Les scientifiques ont continué à étudier la possibilité du Big Crunch, mais les découvertes les plus récentes datent de 2025 et proviennent de l’Université Cornell. Publiée dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, une étude a révélé que l’univers commencerait à se contracter dans 11 milliards d’années – comme un élastique qui se referme – ce qui entraînerait la fin de l’univers dans 20 milliards d’années. « Les nouvelles données semblent indiquer que la constante cosmologique est négative et que l’univers se terminera par une grande crise », a expliqué Henry Tye, professeur émérite de physique Horace White, dans un communiqué de presse.

Toujours dans l’article, les scientifiques notent qu’une transition vers un nouvel univers ne peut être exclue. Si c’est une possibilité, ce cycle s’est-il déjà produit ? Peut-être que l’univers actuel n’est pas le premier et ne sera pas le dernier.

Essentiellement, le scénario Big Rip est à l’opposé du Big Crunch mais potentiellement un peu plus effrayant. Plutôt que l’énergie noire s’épuise, elle est basée sur le « et si » l’énergie noire devait devenir plus forte, car elle est directement liée à l’expansion du cosmos et pourrait être la force derrière son expansion plus rapide qu’on ne le pensait initialement. Cependant, cette possibilité est troublante car, si l’énergie noire devenait plus forte que la gravité, elle pourrait finir par tout détruire.

Ce scénario a été proposé pour la première fois dans un article publié dans Physical Review Letters en 2003. Pour cet article, des scientifiques du Dartmouth College et du California Institute of Technology ont exploré la possibilité que l’énergie noire soit une énergie fantôme. Dans le pire des cas, si la densité de l’énergie fantôme dépasse toute autre matière, ils émettent l’hypothèse que l’univers se développerait si rapidement que tout ce qu’il contient serait littéralement réduit en lambeaux.

Katie Mack, professeure adjointe de physique et cosmologiste à l’Université d’État de Caroline du Nord, explique ce scénario de fin de l’univers (et d’autres) dans son livre « The End of Everything: (Astrophysically Speaking) ». De plus, dans une vidéo YouTube de 2020, elle explique à quel point l’énergie fantôme est l’une des possibilités les plus effrayantes de ce qu’est l’énergie sombre, car cela signifierait qu’elle est dynamique et en constante évolution, peut-être « d’une manière qui ferait en sorte qu’il y ait plus d’énergie sombre au fil du temps ».

Le résultat, dit Mack, est que l’espace entre les objets au sein des galaxies et des systèmes solaires augmenterait – et pas seulement l’espace entre les galaxies elles-mêmes comme on l’observe actuellement. Finalement, l’espace s’agrandirait et l’univers s’étirerait tellement qu’« environ une heure avant la fin, la Terre elle-même exploserait, puis quelques infimes fractions de seconde… avant la fin, les atomes eux-mêmes seraient déchirés ». On ne sait pas à quoi cela ressemblerait, mais ce serait catastrophique.

Également appelé « Heat Death », le Big Freeze est davantage un fondu angoissant et prolongé par rapport aux scénarios violents proposés ci-dessus. Cela est lié à la théorie selon laquelle le cosmos continuera à s’étendre indéfiniment et que l’entropie par rapport à la thermodynamique augmentera jusqu’à atteindre son maximum. En conséquence, il n’y aura plus d’espace pour la chaleur ou l’énergie utilisable, donc le mouvement mécanique s’arrêtera tout simplement.

Ce scénario a été proposé pour la première fois au milieu des années 1800 et étudié pendant de nombreuses décennies, mais un article publié en 1997 dans Reviews of Modern Physics a unifié et élargi la recherche. Alors que deux groupes de recherche étudiaient séparément le cosmos lointain, ils ont remarqué que les supernovae qu’ils étudiaient semblaient plus sombres, indiquant qu’elles étaient plus éloignées qu’auparavant. Cela indiquait l’accélération de l’expansion du cosmos, ce qui a conduit deux des scientifiques à calculer un calendrier pour l’avenir de l’univers.

En raison de l’expansion induite par l’énergie sombre, les galaxies que nous pouvons voir aujourd’hui seront trop éloignées pour être visibles dans quelques milliards d’années. Environ 100 000 milliards d’années plus tard, les scientifiques pensent que de nouvelles étoiles ne pourront pas se former parce que les réserves de gaz seront trop dispersées et que les trous noirs et les naines blanches aspireront tous les matériaux restants. Dans quelques années (c’est le numéro un avec 100 zéros après), on suppose que même les trous noirs maximisant l’entropie s’évaporeront via le rayonnement de Hawking. L’ère des ténèbres devrait commencer après cela, et toute matière restera dans le cosmos, ce qui entraînera le Grand Gel.

L’univers étant estimé à moins de 14 milliards d’années, cette chronologie signifie que la majeure partie de la vie dans le cosmos sera sombre, calme et vacante. Il est intéressant de noter que le consensus général parmi les scientifiques est que ce grand gel constitue la fin la plus probable de l’univers.