Muerte del universo

Se sabe que el universo está expandiéndose y que es un proceso que va aumentando su intensidad. La velocidad a la que lo hace es cada vez mayor y no parece que vaya a parar. Sin embargo, hace pocos años se pensaba que debido a toda la materia que habita el universo, este acabaría contrayéndose por culpa de la gravedad generada por todos sus cuerpos celestes. El proceso haría que la expansión cósmica fuese frenando hasta que el universo llegase un punto en el que no podría seguir ampliando su dominio, para inmediatamente después retroceder a como era antes. A este proceso se lo denominó Big Crunch, se basa en el proceso contrario al Big Bang, el universo acabaría reducido a un punto diminuto extremadamente denso a modo de contenedor de toda la creación. El gran colapso.

La realidad es más bien diferente. Al observar la evolución de la trayectoria de todas las galaxias del cielo, los astrofísicos se dieron cuenta de que estas se alejaban cada vez más rápido las unas de las otras. Confirmando que el modelo teórico anterior era erróneo. Sin embargo, el futuro que aguarda a nuestro universo no augura una alternativa mucho mas halagüeña que la anterior. El resultado de una expansión sin control es la dispersión total. El universo llegará a un punto en el que todos los elementos que en el habitan quedarán dispersos y perdidos en la infinidad creada por el mismo. Ni siquiera las galaxias podrán ser visibles en el cielo. Todo lo que quedará sera una bóveda celeste negra y sin vida, un cosmos salpicado con alguna estrella solitaria esperando a agotarse mientras que todos los otros astros se pierden en la nada.

Independientemente del modelo teórico que se escoja, ninguna de las posibilidades parece muy atractiva. Por lo menos, la materia creada por el Big Bang no perecerá, ya que esta es indestructible, simplemente cambia de forma. Quien sabe si estas ventanas abiertas al futuro son parte de un ciclo que lleva repitiéndose toda la eternidad.

Los herreros celestes

Cuando el universo comenzó a existir hace casi 14.000 millones de años a parte de haber muchas partículas subatómicas que aún no se habían juntado para crear átomos, existían algunos pocos elementos, como el hidrógeno y el helio. No existían los metales como el oro, el zinc, la plata, el hierro o el plomo. Tampoco existían los elementos necesarios para crear planetas ni vida, el universo era un reino de nubes y gases. Estos gases son dentro de la tabla periódica los más livianos que existen. No necesitan núcleos atómicos grandes para existir. Durante mucho tiempo el universo estuvo repleto de gases ligeros que dieron lugar a estrellas. En la época más primitiva del universo las estrellas se consumían con mucha más rapidez que ahora debido a las grandes densidades en las que se agrupaba la materia.

En el núcleo de las estrellas los átomos chocan entre ellos debido a las altas temperaturas que se registran. Con un entorno de estas características, los átomos se fusionan creando nuevos elementos, es así como las estrellas convierten el hidrógeno en helio. Sin embargo, cuando una estrella masiva muere en forma de supernova, la explosión que provoca, hace subir la temperatura del núcleo estelar a mas de 4.000 millones de grados. A esta temperatura, la fusión de átomos permite que elementos más ligeros como el helio o el hidrógeno se fusionen para crear metales y otros elementos que hoy en día encontramos en muchos lugares. Después de la explosión los metales recién creados son expulsados al espacio listos para crear nuevos cuerpos, como nuestra rocosa tierra, o la vida que habita en ella. Así pues podemos afirmar que todos nosotros somos hijos de las estrellas.

Las supernovas más potentes

Las supernovas casi siempre ocurren cuando una estrella masiva llega a la última etapa de su vida. Normalmente son estrellas con masas muy superiores a la del sol. El núcleo de la estrella masiva empieza a contraerse cuando ya no puede quemar más hidrógeno para convertirlo en helio. En este punto la fuerza gravitatoria del propio núcleo lo obliga a colapsar. Al mismo tiempo las capas exteriores de la estrella salen despedidas en una violenta explosión provocada por la actividad del núcleo. Este cataclismo es la supernova. Sin embargo, las explosiones estelares más potentes no nacen de una estrella solitaria del gran tamaño. Por muy curioso que suene, la provocan enanas blancas como en la que se convertirá nuestro sol.

La mayoría de los sistemas estelares del universo son binarios, es decir, cuentan con dos estrellas orbitando una alrededor de la otra. Nuestro sistema solar es un caso extraño, gobernado por el solitario sol. Cuando una de estas estrellas pequeñas muere se convierte en una enana blanca, un cuerpo pequeño, realmente denso y que emite un brillo blanco muy tenue. Al mismo tiempo la otra estrella aún en su fase activa es absorbida por la enana blanca, que al ser mucho más densa cuenta con un campo gravitatorio más potente. Esto provoca que la enana blanca se infle y acabe explotando llevándose consigo los restos de su mutilada hermana. Estas explosiones son conocidas por el nombre de supernovas de tipo ia.

Energía oscura y tamaño del universo

La astrofísica ha demostrado que el universo tiene una edad de 13.700 millones de años, esto significa que no podemos ver más allá de lo que existe a 13.700 millones de años luz de la tierra. Sin embargo, se da la paradoja de que existen galaxias y objetos tremendamente luminosos a distancias mayores que la mencionada. ¿Cómo es esto posible? El universo es un sistema que se expande sin embargo, parece ser que lleva expandiéndose con más rapidez de la que se pensaba, ya que su tamaño es mayor que el que deducíamos que tendría basándonos sólo en su edad mediante la lógica antes empleada. Se pensaba que la gravedad tendría que haber frenado esa expansión dejando el cosmos en un estado de reposo eterno. Este hecho llevó a la Física a replantearse el modelo que tenían del espacio y su tamaño, de alguna manera algo estaba ayudando al universo a seguir creciendo a más velocidad que la luz y contrarrestaba la fuerza del la gravedad de este. De esta manera es cómo surgió la teoría de la energía oscura. Esta misteriosa energía toma su nombre del hecho de que aún desconocemos todo sobre ella, salvo un par de cosas. Se sabe que la energía oscura forma tres cuartas partes del universo y que su presencia ejerce una fuerza contraria a la de la gravedad. Esto es lo que explica que el universo haya seguido expandiéndose a más velocidad de la que podría la luz hasta el día de hoy.

Quásares

No se conoce con exactitud la composición de estos astros ni cómo se forman. Pero son fácilmente distinguibles por su intensa luz. Los quásares son zonas del espacio que desprenden una luz muy intensa. Lo normal es que su luz sea de 2.000 millones de veces más fuerte que la del sol, lo que es lo mismo, un centenar de veces más luminosa que la de la vía láctea entera. Se conoce un total de 200.000 de estos astros en todo el universo que conocemos, pero todos ellos están a distancias tremendamente largas incluso hablando en términos de la totalidad del universo. El más lejano está a mas de 13.000 millones de años luz, casi en el fin del universo observable. El estar tan lejos de la tierra implica que los astrónomos los observan de la manera que eran en el momento de la emisión de su luz, y tomando el último caso como ejemplo eso significa que lo que ven en ese quásar pasó hace 13 eones. Los Quásares son luceros diseminados por el universo que nos aportan grandes cantidades de información sobre las primeras etapas del cosmos gracias a sus propiedades únicas.

Estrellas negras

La existencia de las estrellas negras es un supuesto teórico que se lleva barajando no hace mucho tiempo en el campo de la astrofísica. Hasta hace poco se pensaba que el estadio anterior por el que una estrella podía pasar antes de convertirse en un agujero negro era el de una estrella de neutrones. En este estado, la fuerza de repulsión de los neutrones para el colapso gravitatorio de la estrella e impide la formación del agujero negro.

Si el colapso de la estrella es lento y va camino a convertirse en un agujero negro, se da un curioso proceso en el que la energía del vació frena de manera natural la formación de la singularidad. En el vació, hay partículas que existen por un breve periodo de tiempo antes de aniquilarse entre ellas al anularse sus cargas mutuamente. En ocasiones ocurre que una partícula de una carga determinada mientras repele a las de su misma carga para atraer a la contraria, forma una nube de partículas del mismo signo. Este fenómeno se conoce como polarización del vacío, y puede desarrollarse en el campo de la gravedad. Cuando la estrella que se colapsa va curvando el espacio-tiempo a su alrededor si lo hace de manera lenta puede polarizar el campo gravitatorio y crear una fuerza gravitatoria que contrarreste el colapso de la estrella y evite la formación de una singularidad y por ende la del agujero negro. Al final del proceso tendríamos un astro con una fuerza de gravedad similar a la de un agujero negro, pero sin singularidad y sin horizonte de los sucesos. Un cuerpo opaco incapaz de reflejar luz.

Cómo cruzar grandes distancias

Entre los desvaríos teóricos de la astrofísica encontramos ejemplos tan curiosos como los de los agujeros de gusano. Estos agujeros vendrían a resolver el problema de tener que cruzar grandes distancias y, ademas, no tardaríamos más que un instante en hacerlo.

Este fenómeno se explica mediante la existencia de los agujeros negros. Se cree, al menos en el plano teórico, que gracias a la manera en la que estos astros curvan el espacio-tiempo, se puede aprovechar dicha perturbación para unir dos puntos del espacio mediante un túnel. De la misma manera en que unimos dos puntos en un folio de papel al doblarlo. El problema radica en que cualquier viajero del espacio no mantendría su forma física por más de un segundo, debido a las potentes mareas gravitatorias y los flujos de radiación emitidos por el astro. De ser así el afortunado aventurero se adentraría en una región desconocida para la ciencia donde las leyes físicas no funcionan y en la que supuestamente, encontraríamos un pasaje al extremo opuesto del túnel generado por el agujero negro. De esta manera tan peculiar y algo arriesgada seríamos capaces de movernos de un lugar a otro salvando distancias de miles de años luz en san sólo pocos segundos.

Creando galaxias

Las galaxias, esos cúmulos de estrellas donde radica toda la vida del universo, pasan a través de un proceso cataclísmico para llegar a su fase adulta si es que se puede llamar así. La mayoría de ellas se formaron durante los milenios siguientes al Big Bang, cuando las nubes de diferentes gases fueron agrupándose gracias a la gravedad generada por ellas mismas, dando lugar a cúmulos de estrellas que más tarde ayudarían a formar las galaxias en sus formas más primitivas.

En esta fase temprana el universo contaba con más galaxias de las que hay ahora sin embargo, su número se vió reducido con el paso de los eones debido a que varias de ellas chocaban entre sí. Este hecho dio lugar a las explosiones más violentas que existen en el universo, donde miles de estrellas colapsan a la vez. Del caos que sigue a tan terrible choque es de donde las galaxias grandes como la nuestra nacen. Las galaxias pueden chocar entre sí durante su eterno viaje a través del espacio. El choque no las aniquila, si no que tras este, la inercia que tienen las obliga a seguir avanzando como pueden tras el encontronazo, dando lugar a formas curiosas. Después del desgarro la gravedad de los núcleos fusionados obliga al material circundante a volver a reagruparse alrededor del nuevo núcleo que con el tiempo volverá a dar la forma espiral a la galaxia.

A oscuras

Si seguimos una línea temporal diferente a la que nuestro sistema solar sigue ahora mismo, encotnraríamos una en la que nuestra estrella pudiese apagarse súbitamente. Lo interesante de este caso no radica en la razón de tan repentino suceso, sino del efecto que tendría carecer de la luz y calor del sol para las formas de vida de la tierra. Muchos pensarían que con luz artificial podríamos sobrevivir y seguir haciendo vida normal como en una gran ciudad durante la noche. Nada mas lejos de la realidad, podríamos aguantar unas pocas semanas mientras las plantas del planeta empezasen a morir a causa de la ausencia de la fotosíntesis. Esto nos dejaría sin vías naturales que limpiasen nuestra atmósfera y acabaría con los animales herbívoros. En pocos días la temperatura bajaría a varios grados bajo cero en todo el planeta y, seguiría así hasta llegar cerca del cero absoluto. Al final acabaríamos teniendo un planeta congelado sin posibilidad alguna de sustentar la vida. La única manera que habría para sobrevivir sería aprovechando el calor residual de la tierra mediante su energía volcánica y los géiseres.

Lo anteriormente mencionado sólo afectaría la energía recibida por la Tierra, pero la ausencia del sol dejaría a todos nuestros planetas vecinos dando vueltas sin nada que los sujetase a sus órbitas. Con tan caótica situación sería fácil chocar contra otro planeta o acabar precipitándonos en la atmósfera de los grandes planetas gaseosos como Saturno o Júpiter.