¿Cuánto tiempo le queda al universo? Menos de lo que se estimaba, propone estudio
Todas las estrellas en el universo tienen, en general, tres posibles finales. Si son muy masivas, darán paso a un agujero negro, y si son de tamaño medio, se transformarán en enanas blancas o estrellas de neutrones. Con el tiempo, estos residuos también “morirán”, aunque de manera más discreta. Según los físicos, se evaporarán lentamente y únicamente dejarán partículas dispersas y radiación de fondo, al mismo tiempo que el universo gélido sigue expandiéndose. Así es como se plantea uno de los posibles escenarios sobre el destino del cosmos.
Por consenso general, la muerte del universo está muy lejos, tanto que quizá no tenga sentido cuestionárselo. La mejor estimación sugiere que las enanas blancas, conocidas por su estabilidad, pueden existir 10^110 años (un uno seguido de 1,100 ceros). Para ponerlo en contexto, al Sol todavía le faltan 5,000 millones de años para expandirse en una gigante roja y aproximadamente el mismo tiempo para volverse una enana blanca.
Un reciente artículo en espera de ser publicado de la Universidad Radboud de Nimega, en Países Bajos, estima que el universo podría desintegrarse más rápido de lo que se pensaba. Sus cálculos afirman que una enana blanca debería evaporarse en tan solo 10^78 años, mientras que un agujero negro y una estrella de neutrones solo podrían durar 10^67 años. Para los investigadores neerlandeses, la esperanza de vida de las últimas estructuras cósmicas en pie se redujo en varios órdenes de magnitud.
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Hay una razón por la que en el universo las partículas desordenadas se reúnen en objetos más grandes: la computadora de la simulación necesita ahorrar recursos.
¿Por qué se evaporan las estrellas y los agujeros negros?
En 1975, el físico Stephen Hawking postuló que los agujeros negros no eran las aspiradoras cósmicas que se pensaba, de las cuales nada podía escapar. De acuerdo con su investigación, las estructuras pueden emitir energía en forma de radiación a partir de partículas y antipartículas que caen hacia el el horizonte de sucesos. Mientras una cae, una escapa conformando la radiación de Hawking.
La radiación de Hawking tiene implicaciones fundamentales para el comportamiento del agujero negro. La más importante de ellas es que establece un mecanismo para hacerlo desaparecer. El agujero negro pierde masa paulatinamente a través de la emisión de la radiación. Una buena metáfora para imaginar el proceso es un contenedor aparentemente sellado que presenta una fuga diminuta: con el suficiente tiempo, el contenido terminará por desaparecer.
Décadas después, los físicos estiman que otros objetos con campo gravitatorio intenso, como las estrellas de neutrones y enanas blancas, podrían experimentar un proceso similar al de la radiación de Hawking, donde pierdan masa a través de la liberación de energía sin necesidad de albergar un horizonte de eventos. El artículo de la Universidad Radboud explora este supuesto.
Los autores de la investigación señalan que es necesario seguir estudiando el escenario donde remanentes de estrellas sean evaporadas por fluctuaciones cuánticas. Cabe destacar que este no es el único camino propuesto para el fin de una enana blanca. Investigaciones alternas han sugerido que, cuando la estrella haya perdido todo su calor y energía, esta se enfriará para convertirse en una estructura sólida de carbono y oxígeno que no emite luz conocida. Este estado es conocido como enana negra.
El universo, sin embargo, aún no tiene la edad suficiente para que se haya formado una enana negra, ni para presenciar el fin natural de un agujero negro supermasivo o una enana blanca.