O destino do universo é determinado por sua densidade. A preponderância de evidências até o momento, baseada em medições da taxa de expansão e da densidade de massa, favorece um universo que continuará a se expandir indefinidamente, resultando no cenário de “Grande Congelamento” abaixo. No entanto, as observações não são conclusivas e modelos alternativos ainda são possíveis.

Big Freeze ou heat deathEdit

O Big Freeze (ou Big Chill) é um cenário em que a expansão contínua resulta em um universo que assintoticamente se aproxima da temperatura zero absoluta. Este cenário, em combinação com o cenário Big Rip, vem ganhando espaço como a hipótese mais importante. Ele poderia, na ausência de energia escura, ocorrer apenas sob uma geometria plana ou hiperbólica. Com uma constante cosmológica positiva, também pode ocorrer em um universo fechado. Neste cenário, espera-se que as estrelas se formem normalmente por 1012 a 1014 (1–100 trilhões) anos, mas eventualmente o suprimento de gás necessário para a formação estelar será esgotado. À medida que as estrelas existentes ficarem sem combustível e deixarem de brilhar, o universo ficará lenta e inexoravelmente mais escuro. Com o tempo, os buracos negros dominarão o universo, que desaparecerão com o tempo à medida que emitem radiação Hawking. Ao longo do tempo infinito, haveria uma diminuição espontânea da entropia pelo teorema de recorrência de Poincaré, flutuações térmicas e o teorema da flutuação.

Um cenário relacionado é a morte por calor, que afirma que o universo vai a um estado de máximo entropia na qual tudo está distribuído uniformemente e não há gradientes – que são necessários para sustentar o processamento de informações, uma das quais é a vida. O cenário de morte por calor é compatível com qualquer um dos três modelos espaciais, mas requer que o universo atinja um eventual mínimo de temperatura.

Big RipEdit

A atual constante de Hubble define uma taxa de aceleração do universo não grande o suficiente para destruir estruturas locais como galáxias, que são mantidas juntas pela gravidade, mas grande o suficiente para aumentar o espaço entre elas. Um aumento constante na constante de Hubble até o infinito resultaria em todos os objetos materiais no universo, começando com galáxias e, eventualmente (em um tempo finito) todas as formas, não importa quão pequenas, se desintegrando em partículas elementares não ligadas, radiação e além. À medida que a densidade de energia, o fator de escala e a taxa de expansão se tornam infinitos, o universo termina como o que é efetivamente uma singularidade.

No caso especial da energia escura fantasma, que tem suposta energia cinética negativa que resultaria em uma maior taxa de aceleração do que outras constantes cosmológicas prevêem, um big rip mais repentino pode ocorrer.

Big CrunchEdit

A hipótese do Big Crunch é uma visão simétrica do destino final do universo. Assim como o Big Bang começou como uma expansão cosmológica, esta teoria assume que a densidade média do universo será suficiente para interromper sua expansão e o universo começará a se contrair. O resultado final é desconhecido; uma estimativa simples faria com que toda a matéria e espaço-tempo do universo colapsassem em uma singularidade adimensional de volta ao modo como o universo começou com o Big Bang, mas nessas escalas efeitos quânticos desconhecidos precisam ser considerados (ver Gravidade quântica). Evidências recentes sugerem que este cenário é improvável, mas não foi descartado, já que as medições estiveram disponíveis apenas por um curto período de tempo, relativamente falando, e poderiam ser revertidas no futuro.

Este cenário permite o Grande Bang para ocorrer imediatamente após o Big Crunch de um universo anterior. Se isso acontecer repetidamente, ele cria um modelo cíclico, que também é conhecido como universo oscilatório. O universo poderia então consistir em uma sequência infinita de universos finitos, com cada universo finito terminando com um Big Crunch que é também o Big Bang do próximo universo. Um problema com o universo cíclico é que ele não se reconcilia com a segunda lei da termodinâmica, pois a entropia aumentaria de oscilação em oscilação e causaria a eventual morte do universo por calor. A evidência atual também indica que o universo não está fechado. Isso fez com que os cosmologistas abandonassem o modelo de universo oscilante. Uma ideia um tanto semelhante é adotada pelo modelo cíclico, mas essa ideia evita a morte por calor devido a uma expansão das branas que dilui a entropia acumulada no ciclo anterior.

Big BounceEdit

O Big Bounce é um modelo científico teorizado relacionado ao início do universo conhecido.Deriva do universo oscilatório ou da interpretação da repetição cíclica do Big Bang, onde o primeiro evento cosmológico foi o resultado do colapso de um universo anterior.

De acordo com uma versão da teoria cosmológica do Big Bang, em No início, o universo era infinitamente denso. Essa descrição parece estar em desacordo com outras teorias mais amplamente aceitas, especialmente a mecânica quântica e seu princípio de incerteza. Não é surpreendente, portanto, que a mecânica quântica tenha dado origem a uma versão alternativa da teoria do Big Bang. Além disso, se o universo for fechado, essa teoria prevê que, uma vez que este universo entre em colapso, ele gerará outro universo em um evento semelhante ao Big Bang depois que uma singularidade universal for alcançada ou uma força quântica repulsiva causar reexpansão.

Em termos simples, esta teoria afirma que o universo repetirá continuamente o ciclo de um Big Bang, seguido de um Big Crunch.

Big SlurpEdit

Esta teoria postula que o universo existe atualmente em um falso vácuo e que pode se tornar um verdadeiro vácuo a qualquer momento.

Para melhor compreender a teoria do falso colapso do vácuo, deve-se primeiro entender o campo de Higgs que permeia o universo. Muito parecido com um campo eletromagnético, ele varia em força com base em seu potencial. Um verdadeiro vácuo existe enquanto o universo existe em seu estado de energia mais baixo, caso em que a falsa teoria do vácuo é irrelevante. No entanto, se o vácuo não estiver em seu estado de energia mais baixo (um vácuo falso), ele pode se transformar em um estado de energia mais baixo. Isso é chamado de decaimento do vácuo. Isso tem o potencial de alterar fundamentalmente nosso universo; em cenários mais audaciosos, até mesmo as várias constantes físicas poderiam ter valores diferentes, afetando gravemente as bases da matéria, energia e espaço-tempo. Também é possível que todas as estruturas sejam destruídas instantaneamente, sem qualquer aviso prévio.

Cosmic incertyEdit

Cada possibilidade descrita até agora é baseada em uma forma muito simples para a equação da energia escura de Estado. Mas, como o nome pretende sugerir, muito pouco se sabe atualmente sobre a física da energia escura. Se a teoria da inflação for verdadeira, o universo passou por um episódio dominado por uma forma diferente de energia escura nos primeiros momentos do Big Bang; mas a inflação acabou, indicando uma equação de estado muito mais complexa do que as assumidas até agora para a energia escura dos dias atuais. É possível que a equação de estado da energia escura mude novamente, resultando em um evento que teria consequências extremamente difíceis de prever ou parametrizar. Como a natureza da energia escura e da matéria escura permanecem enigmáticas, até mesmo hipotéticas, as possibilidades em torno de seu futuro papel no universo são atualmente desconhecidas. Nenhuma dessas terminações teóricas para o universo é certa.