Das Ende von allem: Wird der Kosmos früher enden als gedacht?

Von Markus Brauer

Unser Universum wird nicht unendlich lange fortbestehen – zumindest nicht in seiner heutigen Form. Denn irgendwann ist das Rohmaterial für neue Sterne aufgebraucht. Zudem dünnt die kosmische Expansion die wenigen verbliebenen Reste von Gas und Staub immer weiter aus. Dadurch kann nichts Neues mehr entstehen. Nur noch Schwarze Löcher und Sternenreste wie Neutronensterne, Weiße Zwerge und schließlich Schwarze Zwerge werden übrigbleiben.

Kosmische Apokalypse: Wann ist es soweit?

Nach bisherigen wissenschaftlichen Schätzungen könnten die letzten Weißen Zwerge – die langlebigsten Sternenreste – erst in rund 10 hoch (ˆ) 1100 Jahren (1 mit 1000 Nullen) zu Schwarzen Zwergen werden und anschließend verglühen. Doch bevor man über das Ende spekuliert, sollte man wissen, wie alles begonnen hat.

Der Urknall-(Big Bang)-Theorie zufolge ist unser Universum vor knapp 13,7 Milliarden Jahren – 13,8*(10^9) Jahre – aus einem extrem heißen und dichten Zustand hervorgegangen, dem Urknall. „Diese Hypothese geht davon aus, dass die gesamte Materie im Kosmos in ferner Vergangenheit in einem einzigen Big Bang entstanden ist“, so der britische Astronom und Mathematiker Fred Hoyle (1915-2001).

Der Samen des Universums war dabei viel kleiner als ein Atom und enthielt alle Materie und Energie, die sich heute über viele Milliarden und Abermilliarden Lichtjahre verteilen. Aus dieser Ur-Substanz ist alles entstanden: Sonne und Sterne, Materie und Strahlung, Energie und Leben. Einfach alles.

Irgendwann – den Grund kennen die Physiker nicht – fing dieser winzige, jenseits aller Vorstellungskraft dicht gepackte und unvorstellbar heiße Raum schlagartig an sich zum Universum auszudehnen. Und das tut er bis heute.

Mit Schwarzen Zwergen kommt das Ende

Unser Universum wird allerdings nicht unendlich lange existieren – zumindest nicht in der Form, in der wir es kennen. Denn durch die fortschreitende Expansion kühlt der Kosmos ab und seine Materiedichte verringert sich. Irgendwann ist dann auch das Rohmaterial für neue Sterne aufgebraucht und das Weltall wird dunkel, kalt und leer. Was bleibt, sidn die Überreste von Schwarzen Löchern und ausgebrannte Sternen - die Schwarzen Zwerge. Das letzte Aufgnbot des einst expandierenden Universums vor seinem Exitus.

• Zur Info: EinSchwarzer Zwerg ist in der Astrophysik eine hypothetische Spätphase in der Sternentwicklung. Ein Schwarzer Zwerg wäre das letzte Stadium eines Weißen Zwerges, wenn dessen Energie abgegeben oder die Oberflächentemperatur so weit gefallen ist, dass weder Wärme noch sichtbares Licht in nennenswertem Ausmaß abgestrahlt werden. Diese könnten dann in einer letzten Explosion verglühen. 

Wie das Ende sein könnte

Je nach Ausgestaltung der Hypothese vom Ende des Universums gehen Astronomen davon aus, dass bei einem Alter zwischen 10^150 und 10^1000 Jahren nur die sogenannte Große Leere – also ein leeres, dunkles und kaltes Universum – da ist. Es werden mehrere Hypothesen zur fernen Zukunft des Universums diskutiert. Hauptsächlich sind das:

• Der Theorie des „Big Rip“ (das große Zerreißen) zufolge wird die fortschreitende Ausdehnung alle noch bestehenden kosmischen Strukturen und Objekte in ihre Grundbausteine zerreißen.
• Die „Big Crunch“-Theorie (das große Zusammenkrachen) postuliert einen Kollaps des Weltalls in einer Art umgekehrtem Urknall – mit der Option einer kosmischen Wiedergeburt.
• Die dritte Theorie, „Big Freeze“ – das große Einfrieren, auch als „Big Chill“(die große Kühle) oder „Big Whimper“ (das große Wimmern) bezeichnet – geht vom Wärmetod unseres Universums aus. Einem Zustand maximaler Unordnung, in der das ganze Weltall nur noch eine gleichmäßige, dünne Suppe von Elementarteilchen ist.

Werden und Vergehen

• Das obige Foto zeigt, wie sich das Universum entwickelt hat und wie es weitergehen könnte: Auf den Urknall (1.) vor rund 13,7 Milliarden Jahren folgte eine Zeit rascher Ausdehnung (2.). Auch im derzeitigen Zustand (3.) expandiert das Weltall.
• Radikal unterscheiden sich die Szenarien von der Zukunft des Universums:
• Beim Big Freeze (4./5.) expandiert der Kosmos unendlich lange. Materie und Energie verdünnen sich, die Temperatur nähert sich dem absoluten Nullpunkt von minus 273,15 Grad Celsius an.
• Beim Big Rip (6.) dehnt sich das Universum immer schneller aus und zerreißt schließlich jegliche zusammenhängende Materie.
• Der Big Crunch (7.) tritt ein, falls die Gravitation die Expansion bezwingt. Dann fällt das Universum wieder in sich zusammen.

Irgendwann verglühen selbst Neutronensterne

Nun gibt es eine neue Berechnung für die Zeit bis zur Großen Leere im Weltall, erstellt Ende 2024 von Forschern um Heino Falcke von der Radboud Universität Nijmegen in den Niederlanden. Die Studie ist im aktuellen Fachjournal „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“ erschienen.

An upper limit to the lifetime of stellar remnants from gravitational pair production: https://t.co/cCzQns17st -> Universe decays faster than thought, but still takes a long time: https://t.co/PaygFluBJF — Daniel Fischer @cosmos4u@scicomm.xyz (@cosmos4u) May 12, 2025

Weiße Zwerge halten am längsten

Heino Falcke und sein Team haben ausgerechnet, wie lange es dauern könnte, bis alle Neutronensterne, Weißen Zwerge und andere Objekte im Universum vollständig zerstört sein werden. Demnach bräuchte ein stellares Schwarzes Loch rund 10ˆ67 Jahre, bis es vollständig zerstrahlt wäre (das entspricht einer 1 mit 67 Nullen). Bei einem Neutronenstern wäre es mit 10ˆ67 bis 10ˆ68 kaum mehr, obwohl dessen Gravitationsfeld deutlich schwächer ist als das eines Schwarzen Lochs.

Deutlich länger halten dagegen Weiße Zwerge durch, weil sie leichter sind und die Raumzeit weniger stark krümmen. „Weiße Zwerge können bis zu 10ˆ78 Jahre überdauern“, berichten die Physiker.

Lange, aber nicht ewig: In 10ˆ78 Jahren beginnt die Große Leere

Daraus ergibt sich den Astronomen zufolge, dass spätestens in 10ˆ78 Jahren im Universum auch die letzten Sternenreste zerstrahlt und zerfallen sein müssten. „Das Ende des Universums kommt demnach viel früher als erwartet, aber glücklicherweise nach immer noch unglaublich langer Zeit“, erklärt Heino Falcke.

Zu jenem fernen Zeitpunkt werden nur noch einige Reste von supermassereichen Schwarzen Löchern und Dunkle-Materie-Halos existieren. „Sie benötigen etwas längere, aber dennoch endliche Zeiträume“, resümieren die Astronomen.

Mond hält besonders lange durch

Ausgerechnet unser Mond könnte zu den allerletzten Objekten des Kosmos gehören. Denn er benötigt theoretisch 10ˆ90 Jahre zum vollständigen Zerfall, wie die Forscher ermittelten. Das gilt allerdings nur, sofern der Mond wie die Erde nicht schon lange vorher von unserer sterbenden Sonne verschlungen oder durch eine andere kosmische Katastrophe zerstört worden wäre, was durchaus wahrscheinlich ist.

„Unsere Beispiele ignorieren andere astrophysikalische Entwicklungs- und Zerfallskanäle und auch die sich weiter ausdünnende Materiedichte“, erläutern die Physiker. „Daher sollte man diese Zeitspannen nur als absolute theoretische Obergrenzen betrachten.“ In jedem Fall bedeuten die neuen Berechnungen aber, dass unser Universum weit früher enden könnte als gedacht.