Durante décadas, los físicos han asumido que el universo se hundiría en la oscuridad en una escala de tiempo tan grande que apenas cabe en la representación: unos 10¹¹⁰⁰ años. Pero los investigadores de la Universidad de Radboud en los Países Bajos dicen ahora que el fin llegará mucho antes; después de unos 10⁷⁸ años, un quintivigintillón de años y 78 ceros a la derecha.Sus cálculos surgen de una reconsideración de la radiación de Hawking, una de las ideas más famosas de la física moderna. en 1975 Esteban Hawking Propuso que los agujeros negros pierden masa lentamente con el tiempo porque los pares temporales de partículas en sus bordes pueden separarse. “Mientras una partícula es arrastrada hacia el agujero negro, la otra escapa”. A medida que escapan más partículas, el agujero negro se evapora lentamente.Las estimaciones anteriores de la vida útil del universo asumían que este proceso se aplicaba sólo a los agujeros negros. Pero en una investigación reciente, ampliada por un nuevo estudio publicado en Physical Review Letters en 2023 y aceptado por el Instituto Americano de Ciencias Médicas, Revista de cosmología y física de astropartículasHeino Falcke, Michael Wondrak y Walter van Suijlekom sostienen que un mecanismo de evaporación similar al de Hawking se aplica a todos los objetos compactos y masivos, incluidas las enanas blancas y las estrellas de neutrones, que son restos estelares que quedan tras la muerte de las estrellas ordinarias.Las enanas blancas se forman cuando estrellas como nuestro Sol se quedan sin combustible nuclear y colapsan en núcleos densos del tamaño de la Tierra. Las estrellas de neutrones se forman cuando estrellas masivas explotan como supernovas, dejando atrás un objeto tan denso que sus protones y electrones se convierten en neutrones. Estos restos pueden sobrevivir billones de años, mucho después de que las galaxias se hayan desvanecido y las estrellas ordinarias se hayan extinguido.La principal afirmación del equipo de Radboud es que estos cadáveres estelares también se evaporarán extremadamente lentamente, únicamente mediante un proceso de radiación dependiente de la densidad. Como señalaron en su artículo anterior, si la masa deforma con suficiente fuerza el espacio-tiempo, “todos los objetos con un campo gravitacional deberían poder evaporarse”.Si esto es cierto, los últimos objetos del universo no durarán ni cerca de 10¹¹⁰⁰ años. En cambio, calcular cuánto tiempo tardaría en desaparecer una estrella de neutrones o una enana blanca da un nuevo límite superior para la vida útil del universo: unos 10⁷⁸ años.“Así que el fin del universo llegará mucho antes de lo esperado, pero afortunadamente todavía llevará mucho tiempo”. Falcke dijo: expresión.El estudio también reformula la visión original de Hawking. Lo que el equipo hizo de manera diferente fue centrarse en el papel de la curvatura del espacio-tiempo alrededor de cualquier objeto grande. La idea original de Hawking se aplicó a los horizontes de sucesos; Los cálculos de Radboud sugieren que un mecanismo similar al de Hawking opera siempre que la gravedad comprime el espacio lo suficiente, y que su velocidad depende principalmente de la densidad. Los objetos menos densos se evaporan mucho más lentamente; los muy densos, mucho más rápido. Cuando se aplica esta regla a la población final de residuos compactos, el período de evaporación termina antes de lo que se pensaba anteriormente.La sobreestimación anterior de 10¹¹⁰⁰ años se debió a que se ignoró esta posibilidad. Cuando se incluyen las enanas blancas y las estrellas de neutrones, el reloj cósmico expira mucho más rápido, pero permanece mucho más allá de cualquier escala de tiempo humana o incluso galáctica imaginable.En coautoría con Walter van Suijlekom resaltado cuán interdisciplinario es el trabajo. El proyecto combina astrofísica, matemáticas y física cuántica: ““Al hacer este tipo de preguntas y observar casos extremos, queremos comprender mejor la teoría y tal vez algún día podamos resolver el misterio de la radiación de Hawking”.Incluso con el pronóstico revisado, nada cambia ni en la vida cotidiana ni en el futuro de la humanidad. Esta es la cosmología del tiempo profundo; Las líneas de tiempo son tan grandes que ya no parecen tiempo. Lo que realmente cambia el nuevo estudio es el panorama teórico. Sugiere que la radiación de Hawking, que aún no se ha visto directamente, juega un papel mucho más importante en el destino a largo plazo del universo de lo que los científicos alguna vez supusieron.La investigación no significa que el universo esté “muriendo más rápido” de ninguna manera que podamos detectar. En cambio, estrecha la línea de tiempo al vincular los momentos finales del universo con la extinción gradual de las últimas estrellas de neutrones y enanas blancas.La idea es cruda, pero también casi abstracta: cuando estos últimos restos estelares se evaporen en un proceso similar al de Hawking, no quedará materia brillante. Y según el equipo de Radboud, esto no sucede en 10¹¹⁰⁰ años, sino en 10⁷⁸ años; Esto todavía está tan lejos de la comprensión humana que la diferencia está casi fuera del lenguaje de la cosmología.
¿Se está acabando el universo antes de lo que pensamos? Nueva física sugiere una vida útil mucho más corta |
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