El fin del universo tal como lo conocemos no vendrá con una explosión. La mayoría de las estrellas se esfumarán muy, muy lentamente a medida que sus temperaturas bajen a cero.
"Será un lugar un poco triste, solitario y frío", dijo el físico teórico Matt Caplan, quien agregó que nadie estará presente para presenciar esta larga despedida en un futuro lejano. La mayoría cree que todo estará oscuro cuando el universo llegue a su fin. "Se conoce como 'muerte por calor', donde el universo será principalmente agujeros negros y estrellas quemadas", dijo Caplan, quien imaginó una imagen ligeramente diferente cuando calculó cómo algunas de estas estrellas muertas podrían cambiar a lo largo de los eones.
Acentuando la oscuridad podría haber fuegos artificiales silenciosos: explosiones de los restos de estrellas que se suponía que nunca explotarían. Un nuevo trabajo teórico de Caplan, profesor asistente de física en la Universidad Estatal de Illinois, encuentra que muchas enanas blancas pueden explotar en supernova en un futuro lejano, mucho después de que todo lo demás en el universo haya muerto y se haya quedado en silencio.
En el universo actual, la dramática muerte de estrellas masivas en explosiones de supernovas se produce cuando las reacciones nucleares internas producen hierro en el núcleo. El hierro no puede ser quemado por las estrellas; se acumula como un veneno, provocando el colapso de la estrella y creando una supernova. Pero las estrellas más pequeñas tienden a morir con un poco más de dignidad, encogiéndose y convirtiéndose en enanas blancas al final de sus vidas.
"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", dijo Caplan. "A medida que las enanas blancas se enfríen durante los próximos billones de años, se volverán más tenues, eventualmente se congelarán y se convertirán en estrellas 'enanas negras' que ya no brillan". Al igual que las enanas blancas de hoy, estarán compuestas principalmente de elementos ligeros como el carbono y 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.
Pero el hecho de que estén fríos no significa que las reacciones nucleares se detengan. "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 a la formación de túneles cuánticos. sólo que mucho más lento, dijo Caplan. "La fusión ocurre, incluso a temperatura cero, simplemente lleva mucho tiempo". Señaló que esta es la clave para convertir a las enanas negras en hierro y desencadenar una supernova.
El nuevo trabajo de Caplan, aceptado para su publicación por Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, calcula cuánto 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 a 1100 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. "Solo las enanas negras más masivas, alrededor de 1,2 a 1,4 veces la masa del sol, soplarán". Aún así, eso significa que hasta el 1 por ciento de todas las estrellas que existen hoy, alrededor de mil millones de billones de estrellas, pueden esperar 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 aún así no explotaría".
Caplan calcula que las enanas negras más masivas explotarán primero, seguidas de estrellas progresivamente menos masivas, hasta que no queden más para estallar después de unos 1032000 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". 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 otros. Ni siquiera será físicamente posible que la luz viaje así de lejos."
Aunque nunca verá uno, Caplan permanece indiferente. "Me convertí en físico por una razón. Quería pensar en las grandes preguntas: ¿por qué está el universo aquí y cómo terminará?" Cuando se le pregunta cuál es la gran pregunta que viene a continuación, Caplan dice: "Tal vez intentemos simular alguna supernova enana negra. Si no podemos verlas en el cielo, al menos podemos verlas en una computadora".

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