Un científico calcula cómo y cuándo será el final del universo
Matt Caplan asegura que este hecho podría producirse dentro de unos 10 elevado a 32.000 años y, para entonces, no quedará nadie que pueda presenciarlo.
As.com
El universo esconde miles de secretos y ahí radica su encanto. Parece algo infinito y eterno. Sin embargo, Matt Caplan, profesor asistente de física en la Universidad Estatal de Illinois, no solo afirma que este desaparecerá algún día, sino que ha vaticinado cuándo y cómo será este final. Al parecer, muchas enanas blancas convertidas a la oscuridad podrían explotar en supernovas en un futuro muy lejano, cuando el resto del universo haya muerto.
“Será un lugar un poco triste, solitario y frío”, explica el físico teórico. Los restos de estrellas que se suponía que nunca explotarían lo harán, y se acentuará la oscuridad reinante en ese escenario con algo parecido a fuegos artificiales silenciosos.
¿Cómo funciona el universo ahora?
Actualmente, las estrellas mueren con explosiones de supernovas cuando las reacciones nucleares internas producen hierro en el núcleo. El hierro no puede ser quemado por las estrellas, se acumula como un veneno y provoca el colapso de la estrella creando una supernova.
Por su parte, las estrellas más pequeñas tienden a morir encogiéndose y convirtiéndose en enanas blancas: "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 estrellas masivas, por lo que no pueden explotar en una supernova en este momento".
Caplan detalla que "a medida que las enanas blancas se enfríen durante los próximos billones de años, se volverán más tenues, eventualmente se solidificarán y se convertirán en estrellas 'enanas negras' que ya no brillan". Al igual que las enanas blancas actuales, estarán compuestas esencialmente por elementos ligeros como el carbono o el oxígeno y tendrán el tamaño de la tierra, pero contendrán aproximadamente la misma masa que el sol, con su interior comprimido a densidades millones de veces mayores que cualquier otra cosa en la Tierra
Sin embargo, que estén fríos no significa que las reacciones nucleares cesen. "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 mucho más lento”, señala el científico. Además, "la fusión ocurre, incluso a temperatura cero, simplemente lleva mucho tiempo”, algo clave para convertir a las enanas negras en hierro y desencadenar una supernova.
Final muy lejano
El nuevo trabajo teórico de Caplan, aceptado para ser publicado en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, calcula cuánto tiempo tardan estas reacciones nucleares en producir hierro y cuánto hierro necesitan enanas negras de diferentes tamaños para explotar. Él llama a sus explosiones teóricas "supernova enana negra" y calcula que la primera ocurrirá en aproximadamente 10 elevado a 1.100 años. "En años, es como decir la palabra 'billón' casi cien veces. Si la escribieras, ocuparía la mayor parte de una página. Es increíblemente lejano en el futuro".
Por supuesto, no todas las enanas negras explotarán. Las "más masivas, alrededor de 1,2 a 1,4 veces la masa del sol, soplarán". Aun así, eso significa que hasta el 1% de todas las estrellas que existen hoy, alrededor de mil millones de billones, puede morir de esta manera. En cuanto al resto, seguirán siendo enanas negras: "Incluso con reacciones nucleares muy lentas, nuestro sol todavía no tiene suficiente masa para explotar en una supernova, incluso en un futuro lejano. Podrías convertir todo el sol en hierro y aun así no explotaría".
De esta manera, Caplan calcula que las enanas negras más masivas explotarán primero, seguidas de estrellas menos masivas, hasta que no queden más después de unos 10 elevado a 32.000 años. En ese momento, el universo puede estar realmente muerto y en silencio. "Es difícil imaginar algo que venga después de eso, la supernova enana negra podría ser la última cosa interesante que suceda en el universo. Puede que sea la última supernova de la historia".
Aunque para cuando exploten las primeras enanas negras, el universo ya 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 explotar a ninguno de los demás. Ni siquiera será físicamente posible que la luz viaje así de lejos."
El universo esconde miles de secretos y ahí radica su encanto. Parece algo infinito y eterno. Sin embargo, Matt Caplan, profesor asistente de física en la Universidad Estatal de Illinois, no solo afirma que este desaparecerá algún día, sino que ha vaticinado cuándo y cómo será este final. Al parecer, muchas enanas blancas convertidas a la oscuridad podrían explotar en supernovas en un futuro muy lejano, cuando el resto del universo haya muerto.
“Será un lugar un poco triste, solitario y frío”, explica el físico teórico. Los restos de estrellas que se suponía que nunca explotarían lo harán, y se acentuará la oscuridad reinante en ese escenario con algo parecido a fuegos artificiales silenciosos.
¿Cómo funciona el universo ahora?
Actualmente, las estrellas mueren con explosiones de supernovas cuando las reacciones nucleares internas producen hierro en el núcleo. El hierro no puede ser quemado por las estrellas, se acumula como un veneno y provoca el colapso de la estrella creando una supernova.
Por su parte, las estrellas más pequeñas tienden a morir encogiéndose y convirtiéndose en enanas blancas: "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 estrellas masivas, por lo que no pueden explotar en una supernova en este momento".
Caplan detalla que "a medida que las enanas blancas se enfríen durante los próximos billones de años, se volverán más tenues, eventualmente se solidificarán y se convertirán en estrellas 'enanas negras' que ya no brillan". Al igual que las enanas blancas actuales, estarán compuestas esencialmente por elementos ligeros como el carbono o el oxígeno y tendrán el tamaño de la tierra, pero contendrán aproximadamente la misma masa que el sol, con su interior comprimido a densidades millones de veces mayores que cualquier otra cosa en la Tierra
Sin embargo, que estén fríos no significa que las reacciones nucleares cesen. "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 mucho más lento”, señala el científico. Además, "la fusión ocurre, incluso a temperatura cero, simplemente lleva mucho tiempo”, algo clave para convertir a las enanas negras en hierro y desencadenar una supernova.
Final muy lejano
El nuevo trabajo teórico de Caplan, aceptado para ser publicado en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, calcula cuánto tiempo tardan estas reacciones nucleares en producir hierro y cuánto hierro necesitan enanas negras de diferentes tamaños para explotar. Él llama a sus explosiones teóricas "supernova enana negra" y calcula que la primera ocurrirá en aproximadamente 10 elevado a 1.100 años. "En años, es como decir la palabra 'billón' casi cien veces. Si la escribieras, ocuparía la mayor parte de una página. Es increíblemente lejano en el futuro".
Por supuesto, no todas las enanas negras explotarán. Las "más masivas, alrededor de 1,2 a 1,4 veces la masa del sol, soplarán". Aun así, eso significa que hasta el 1% de todas las estrellas que existen hoy, alrededor de mil millones de billones, puede morir de esta manera. En cuanto al resto, seguirán siendo enanas negras: "Incluso con reacciones nucleares muy lentas, nuestro sol todavía no tiene suficiente masa para explotar en una supernova, incluso en un futuro lejano. Podrías convertir todo el sol en hierro y aun así no explotaría".
De esta manera, Caplan calcula que las enanas negras más masivas explotarán primero, seguidas de estrellas menos masivas, hasta que no queden más después de unos 10 elevado a 32.000 años. En ese momento, el universo puede estar realmente muerto y en silencio. "Es difícil imaginar algo que venga después de eso, la supernova enana negra podría ser la última cosa interesante que suceda en el universo. Puede que sea la última supernova de la historia".
Aunque para cuando exploten las primeras enanas negras, el universo ya 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 explotar a ninguno de los demás. Ni siquiera será físicamente posible que la luz viaje así de lejos."
