Físico calcula cómo y cuándo sucederá el fin del universo

A diferencia de cómo surgió, con una gran explosión hace poco menos de 14 billones (14,000 millones) de años, en el final de los tiempos el universo se tornará inhóspito y terminará consumiéndose en el silencio y la oscuridad.

“Será un lugar un poco triste, solitario y frío”, explicó el profesor asistente de física de la Universidad Estatal de Illinois (ISU) Matt Caplan.

En su último trabajo teórico, el académico pronosticó por medio de una simulación en computadora que en el futuro lejano muchas enanas blancas detonarán, generando supernovas, mucho después de que todo lo demás haya muerto.

“Acentuando la oscuridad podría haber fuegos artificiales silenciosos: explosiones de los restos de estrellas que se suponía que nunca explotarían”, informó el organismo en un comunicado de prensa.

Dicho escenario se conoce como “muerte por calor”, momento en el cual el universo estará compuesto principalmente por agujeros negros y estrellas quemadas, complementó el experto.

Actualmente, la muerte de estrellas masivas se produce cuando las reacciones nucleares internas producen hierro. Ese material se acumula en el núcleo y no puede ser quemado por la estrella, por lo que se transforma en una especie de veneno que provoca el colapso y la posterior supernova.

“En cambio, las estrellas más pequeñas tienden a morir con un poco más de dignidad, encogiéndose y convirtiéndose en enanas blancas al final de sus vidas”, explicó la ISU.

NASA

“Las estrellas de menos de 10 veces la masa del Sol no tienen la gravedad o la densidad para producir hierro en sus núcleos como lo hacen las masivas, por lo que no pueden explotar en una supernova”, detalló Caplan.

Según el académico, “a medida que las enanas blancas se enfríen a lo largo de los próximos billones de años, se volverán más tenues, eventualmente se congelarán y se convertirán en ‘enanas negras que ya no brillen”.

Al igual que las actuales enanas blancas, estarán compuestas principalmente de elementos ligeros como el carbono y el oxígeno, pero contendrán aproximadamente la misma masa que el Sol. Su interior estará comprimido a densidades millones de veces mayores que cualquier otra cosa en la Tierra.

La ISU explicó que el hecho de que estén frías no significa que se vayan a detener sus reacciones nucleares.

“Las estrellas brillan debido a la fusión termonuclear; están lo suficientemente calientes como para aplastar pequeños núcleos y formar núcleos más grandes, lo que libera energía. Las enanas blancas son cenizas, están quemadas, pero las reacciones de fusión aún pueden ocurrir debido al túnel cuántico, solo que mucho más lento”, aportó Caplan.

Aceptado por la Sociedad Astronómica Real para ser publicado en Monthly Notices, su estudio propuso cuánto tardan estas reacciones nucleares en producir hierro y cuánto hierro necesitan las enanas negras de diferentes tamaños para explotar.

El profesor llamó “supernova enana negra” a dichas explosiones y previó que la primera ocurrirá en aproximadamente en 10^1,100 años (10 elevado a la milésima centésima potencia).

Matt Caplan
Universidad Estatal de Illinois (ISU)

“Es casi cien veces un trillón (billón o millón de millones). Si lo escribiera, ocuparía la mayor parte de una página. Es increíblemente lejano en el futuro”, argumentó.

Por supuesto, no todas las enanas negras explotarán, sino que solamente las más grandes, cuya magnitud se encuentre entre 1.2 y 1.4 veces la masa del Sol. Eso significa, de acuerdo con la estimación de la ISU, que hasta el 1 por ciento de todas las estrellas que existen hoy, alrededor de un billón de trillones (1,000 millones de billones), pueden esperar morir de esta manera.

Las restantes seguirán siendo enanas negras, fundamentó Caplan: “Incluso con reacciones nucleares muy lentas, el Sol todavía no tiene suficiente masa para explotar en una supernova, incluso en un futuro lejano. Podrías convertirlo en hierro y aun así no explotaría”.

El profesor calculó que las enanas negras más grandes explotarán primero, seguidas de estrellas progresivamente de menor magnitud, hasta que no queden más por estallar después de unos 10^32,000 años.

“Es difícil imaginar algo que venga después de eso. Una supernova enana negra podría ser la última cosa interesante que suceda en el universo. Puede que sea la última supernova de la historia”, sostuvo.

Incluso para cuando exploten las primeras enanas negras, el universo será irreconocible. “Las galaxias se habrán dispersado, los agujeros negros se habrán evaporado y la expansión del universo habrá separado tanto a todos los objetos restantes que ninguno verá jamás explotar a los demás. Ni siquiera será físicamente posible que la luz viaje tan lejos”, finalizó.

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