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lunes 25 de septiembre de 2017 
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Imagen superior:Saco de Carbón, Cruz del Sur, Musca, Eta Carinae. (Foto gentileza Observatorio Cerro Tololo).

LA MUERTE DEL UNIVERSO

 

Por Mariano Ribas*

 


Algún día, el universo se apagará: ya no habrá elegantes y resplandecientes galaxias, ni ardientes estrellas. Ni siquiera modestos planetas como la Tierra o delicados cometas a la deriva. No quedará nada, salvo puro espacio, inimaginablemente oscuro y helado. Por entonces, las agujas del reloj cósmico marcaran cifras imposibles, tan grandes que no existen palabras para nombrarlas: frente a ellas, los 15 mil millones de años de edad que hoy tiene el cosmos, parecerían un gota en el mar del tiempo.

Este escenario, infinitamente tétrico y distante, poco tiene que ver con el presente. Sin embargo, y aunque parezca increíble, los astrónomos piensan que el universo recién esta dando sus primeros pasos a la existencia. Y que todo lo que existe, incluso el espacio mismo, irá cambiando con el transcurrir de los billones, trillones y cuatrillones de años. Así, y luego de una metamorfosis progresiva, pero pavorosamente lenta, llegará un momento en el cual todo el universo actual será apenas un recuerdo, breve y distante.


¿Adónde va el cosmos?

La teoría del Big Bang es la que mejor explica el comportamiento del universo actual. Apoyándose en ella, y calculando su tamaño y velocidad de expansión, los astrónomos piensan que el gran estallido que dio comienzo a todo, ocurrió en algún momento hace de 10 a 15 mil millones de años. Desde entonces, el cosmos no ha hecho otra cosa que crecer y crecer, ampliando sus fronteras segundo a segundo. Tanto, que cuando usted termine de leer este artículo, el universo será considerablemente más grande que cuando comenzó a leerlo.


Pero claro, uno inmediatamente se pregunta hasta dónde llegará el universo, y cuánto tiempo más continuará inflándose como un globo descomunal. Y para encontrar la respuesta a ambas preguntas, hace falta saber cuanta materia contiene, un datito bastante caprichoso que viene gambeteando a los astrónomos con notable destreza. El asunto es sencillo: esa masa total es la que determinará el destino final del universo. Nada menos.

Aquí se abre una llave de tres patas en torno a un valor crítico (a veces llamado "Omega Cero"): si la cantidad de materia es inferior a ese límite, el universo continuará creciendo lo más campante, y por siempre. Si es igual, el resultado será un universo aún en expansión, pero a un ritmo paulatinamente decreciente. Sin embargo, esa desaceleración nunca llegaría hasta el frenado total. Finalmente, si la densidad de la materia supera el umbral crucial, el universo seguirá hinchándose hasta cierto punto. Pero luego, la gravedad frenaría a la máquina cósmica, que inmediatamente pondría la palanca en marcha atrás: todo el universo comenzaría a contraerse, hasta terminar en un Big Crunch, un colapso total que culminaría en un punto infinitamente pequeño, denso y caliente, como al principio.

Estas tres posibles evoluciones, son las que definen los tres modelos teóricos que hoy baraja la astronomía: un universo "abierto", uno "chato" y otro "cerrado". Y si bien es cierto que nadie tiene la bola de cristal, la mayoría de los astrónomos ya se están jugando unos cuantos boletitos al gran favorito.

Imagen superior:NASA'S Hubble Space Telescope en Julio de 1997. Espectacular fotografía del centro de la galaxia NGC4214, muestra altas temperaturas en estrellas jóvenes. Muestra también espectaculares cúmulos globulares, una verdadera belleza.

Expansión eterna, tiempo infinito

Y el Oscar va para... el universo abierto. Las ultimas observaciones (que toman en cuenta distintas variables, como por ejemplo la luminosidad de las más lejanas supernovas) y los más flamantes modelos teóricos, refuerzan la sospecha de los últimos años: el universo no tiene, ni por asomo, la cantidad de materia suficiente como para frenarlo. O dicho de otra manera: la gravedad no le alcanzará para evitar la expansión eterna. En consecuencia, el espacio y el tiempo crecerán de la mano, infinitamente.

Con todo el tiempo del mundo a su disposición, el universo ira evolucionando tranquilamente, pasando por distintas etapas, como la actual, caracterizada por una rebosante población de decenas de miles de millones de galaxias, islas cósmicas que desbordan de estrellas de todas las clases y tamaños, muchas de ellas, seguramente, acompañadas por fieles planetas, como la Tierra, Marte o Saturno. Y como toda etapa, ésta alguna vez terminará: los astrónomos piensan que este universo, al menos tal como hoy lo conocemos, morirá algún día.

La agonía del Sistema Solar

El Sol dejará de brillar en algún momento. Los actuales modelos sobre la evolución estelar indican que dentro de 6 o 7 mil millones de años nuestra estrella habrá agotado todas las reservas de hidrógeno de su ardiente corazón. Y que a partir de entonces, ira convirtiéndose en una gigante roja: mientras su núcleo comienza a quemar helio, sus capas externas comenzaran a enfriarse, y a alejarse del centro. Así, se hinchará progresivamente, abarcando la órbita de Mercurio, luego la de Venus y, finalmente, la de la Tierra, que desde mucho tiempo antes será un lugar completamente estéril. Y claro, si aún existe la humanidad, ya habrá hecho las valijas, mudándose quien sabe a donde.

Marte y los demás planetas exteriores se salvarán del incendio, pero de todos modos quedaran condenados al frío y a la oscuridad eterna. Unos cientos de millones de años más tarde, todo lo que quedara del Sol será una enana blanca, un cuerpo del tamaño de nuestro planeta, pero muchísimo mas denso, que ira enfriándose poco a poco. Y a su alrededor, una colosal cáscara de gas flotando a la deriva. Así, la otrora alegre y pasablemente ordenada comparsa del Sistema Solar quedará convertida en un fugaz cuadro dentro de la película cósmica.

Vidas estelares

Si el Sol muere, es lógico preguntarse que le pasará a todas las demás estrellas. El repertorio de finales estelares es muy variado, pero de una u otra manera, y después de vidas más largas o más cortas, todas las estrellas se apagan. Contrariamente a lo que podría pensarse, las estrellas más grandes son las que menos viven: sus corazones queman hidrógeno a un ritmo arrollador, convirtiéndose en supergigantes rojas en apenas unos millones de años. Luego, pasarán por etapas sucesivas (y breves) hasta terminar como supernovas o agujeros negros. Así, dentro de decenas de millones de años, todas las estrellas gigantes que hoy existen habrán muerto.

Muy distinta es la historia de las estrellas similares o más chicas que el Sol, que son la inmensa mayoría. Todas ellas continuarán viviendo durante los próximos miles de millones de años, mientras queman su hidrógeno a una velocidad muchísimo más moderada. Y luego, terminarán como nuestra estrella, convertidas en enanas blancas, que irán enfriándose lentamente.

Dentro del rubro estrellas modestas, se encuentran las estrellas más abundantes y longevas del universo: las enanas rojas. Tienen entre un décimo y la mitad de la masa solar, pero son tantas que su masa combinada supera ampliamente a la de todas las demás estrellas. Como las enanas rojas son relativamente chicas, su presión interna es mucho menor que la de las demás estrellas. Y por lo tanto, convierten su hidrógeno en helio a un ritmo de cuentagotas: desde el punto de vista luminoso y energético, son verdaderas tacañas. Así, administrando su combustible nuclear de forma ultraconservadora, las enanas rojas pueden vivir muchísimo: dentro de cientos de miles de millones de años (decenas de veces la edad actual del universo) seguirán vivitas y coleando, mientras las demás estrellas de hoy en día hará rato que serán historia.

Nuevas generaciones

Pero nada es para siempre: cuando por fin agoten toda su modesta provisión de hidrógeno, hasta las más modestas enanas rojas actuales terminarán sus vidas como enanas blancas de helio de baja masa. Eso será dentro de unos 10 billones de años. Serán las ultimas sobrevivientes del universo actual.

De todos modos, esto no quiere decir que para entonces el cosmos sólo este poblado de agonizantes enanas rojas: en el camino, habrá sucesivas generaciones de otras estrellas (de todo tipo), que irán gestándose a partir de las grandes nubes de hidrógeno que flotan en las galaxias, y de los restos gaseosos arrojados al espacio por sus antecesoras. Estrellas nuevas, sistemas planetarios nuevos, y muy posiblemente, formas de vida nuevas, que también tratarán de entender a su universo.

Aparecen las "Mega-galaxias"

A medida que el universo vaya soplando velitas, continuara con su eterna expansión: cuando tenga un billón de años, será tan grande que dejaría en ridículo a su versión actual. Por entonces, comenzaran a hacer su aparición las mega-galaxias, una especie completamente desconocidas hoy en día. Estas criaturas no son un simple delirio teórico, sino mas bien la lógica consecuencia de lo que los astrónomos vienen constatando desde hace rato: los choques y fusiones entre las galaxias. Así por ejemplo, dentro de "apenas" 6 mil millones de años, la Vía Láctea tendrá un encuentro muy cercano con Andrómeda, su colosal vecina. Y es muy probable que, tarde o temprano, ambas terminen fusionadas. Progresivamente, y fuerza de gravedad mediante, todos los cúmulos de galaxias irán convirtiéndose en mega-galaxias, agrupaciones amorfas y descomunales que modificarán notablemente el paisaje cósmico de los próximos billones de años.

Imagen superior: Galaxy Cluster Abell 2218. (Gentileza NASA Hubble Space Telescope).

Un universo a oscuras

El ciclo de formación, vida y muerte de las estrellas no puede ser eterna. Las galaxias (o mega-galaxias) sólo podrán generar nuevas estrellas siempre y cuando cuenten con suficientes cantidades de hidrógeno. Pero esas reservas se agotarán cuando el universo tenga cerca de 100 billones de años: entonces, ya no nacerán más estrellas hechas con materia "fresca" (hidrógeno). Y sólo se encenderán aquellas formadas a partir de gases reciclados (como el helio y el oxígeno), los restos de sus antecesoras. Sin embargo, el reciclado estelar tampoco puede ser eterno, porque cuando las concentraciones de gases como el oxigeno se hagan lo suficientemente significativas, ya no podrá encenderse ninguna estrella como la gente. Así, y de a poco, las mega-galaxias irán quedando superpobladas de restos estelares de toda calaña (enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros). En estas super islas agonizantes vivirá la ultima generación de estrellas, que finalmente se apagarán. Por entonces, el universo tendrá 10 mil veces su edad actual: inimaginablemente inmenso, profundamente oscuro, pavorosamente frío, y conmovedoramente desolado.

Los últimos latidos

Después de esta primera muerte, vendrá una etapa de decadencia, gradual y constante. Será tan larga que, en comparación, toda la vida anterior del universo (cien billones de años, o 1014) quedaría reducida a un suspiro. Con el correr de los billones de años, las galaxias moribundas comenzaran a desarmarse, y dentro de ellas todos los sistemas planetarios. Ese desparramo general llenará el antiguamente vacío espacio intergaláctico. Y en medio de ese desorden, podrían ocurrir fenómenos aislados, fortuitos y fugaces, como por ejemplo estallidos de supernovas provocados por el choque de dos enanas blancas. Serían los únicos chispazos de luz que interrumpirían la oscuridad eterna.

Las ultimas estimaciones que manejan los astrónomos indican que el proceso de desintegración de las galaxias habrá finalizado cuando el universo tenga más o menos 100 trillones de años (1020). Y por entonces, casi todos los objetos estarán ampliamente desparramados, muertos y fríos, flotando en un espacio que seguirá creciendo por siempre. Casi todos, porque todavía quedarán los agujeros negros, los restos supermasivos y oscuros de extintas estrellas gigantes. Durante eones, estas bestias gravitatorias seguirán devorando toda la materia que esté a su alcance, vaciando gradualmente al espacio.

Epílogo: final abierto

Pero a los agujeros negros también les llegara su hora. Los agujeros negros más chicos se evaporarán cuando el reloj cósmico marque 10 65 años, y los medianos (con masas equivalentes a un millón de estrellas) habrán desaparecido cuando el universo tenga 10 83 años. Finalmente morirán los agujeros negros gigantes, aquellos tan masivos como una galaxia entera: eso ocurrirá cuando la edad del cosmos ronde los 10 100 años. Por entonces, ya sin ningún tipo de actividad, el universo sólo será pura inmensidad en expansión. Y en ese estado, aunque es un poco arbitrario precisarlo, ya puede hablarse de una muerte más definitiva.

Este panorama sobre el futuro del universo es el que puede visualizarse desde el lugar donde hoy esta parada la astronomía. Nadie puede estar seguro de su certeza, pero se apoya en las evidencias más nuevas y confiables, en observaciones meticulosas y en larguísimos análisis teóricos y matemáticos.

La imagen que brota es sin duda inquietante: un universo que se expandirá por siempre, con tiempo infinito, pero en el cual todo lo que hoy conocemos dejará de existir. Eterno y mortal al mismo tiempo. Paradójico y desconcertante. Y tal vez, inevitablemente destinado a borrar toda huella de existencia, sentido y conciencia.

**Lic. Mariano Ribas es Coordinador del Area de Astronomía del Planetario de la Ciudad de Buenos Aires Galileo Galilei. Licenciado en Ciencias de la Comunicación (Universidad de Buenos Aires). Astrónomo amateur desde 1985. Dueño de 3 telescopios y "fanático" de los cometas. Periodista científico. Ha publicado decenas de artículos en revistas locales, y desde hace 5 años es redactor de artículos científicos (mayormente de astronomía) en el diario Página 12. Hasta la fecha lleva publicados 146 artículos en este diario. Ha dictado cursos en diversas instituciones locales y actualmente da "Curso de Astronomía General" en el Planetario Galileo Galilei, con una asistencia de 160 personas.

Comentarios o consultas dirigirse a: manoribas@yahoo.com

 

 

 

 
 
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