Las últimas explosiones que tendrán lugar en el universo serán en una «supernova enana negra», con estos silenciosos fuegos artificiales estallando mucho después de que todo lo demás haya muerto, billones y billones de años a partir de ahora.

Eso es lo que determinó un estudio que está a punto de ser publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. En él, Matt Caplan, profesor asistente de física en la Illinois State University, ha analizado un tipo teórico de explosión que podría tener lugar cuando el universo termine.

Se basa en la idea de que el universo eventualmente se quedará sin energía en lo que se conoce como muerte por calor, también conocido como gran frío o gran congelación.

Eventualmente, a medida que el universo continúe expandiéndose, el suministro de gas necesario para formar nuevas estrellas se agotará, lo que significa que no se formarán nuevas. Después de esto, las estrellas existentes comenzarán a morir hasta el punto en que todo lo que quede sean restos, incluidos agujeros negros, estrellas de neutrones y enanas blancas.

En su estudio, Caplan ha analizado lo que les sucederá a las enanas blancas en el futuro. A diferencia de las estrellas más masivas del universo, las enanas blancas no explotan como supernovas. En cambio, se encogen durante millones de años y eventualmente se convierten en estrellas «enanas negras» que ya no emiten luz ni calor.

Estas estrellas se habrán reducido a un tamaño aproximadamente igual al de la Tierra, pero con tanta masa como el sol. En este punto, las reacciones nucleares tendrán lugar dentro de las enanas negras, solo a un ritmo mucho más lento que las estrellas que existen hoy, como nuestro sol.

Estas reacciones eventualmente podrían conducir a explosiones a través de túneles cuánticos.

Caplan dijo en un comunicado:

“Las reacciones nucleares, a través de un túnel cuántico, convierten la estrella en hierro durante mucho, mucho tiempo. Y luego, una vez que la estrella contenga suficiente hierro, explotará muy rápidamente como una supernova de hoy. El ‘túnel cuántico’ hace posible que se produzcan reacciones ‘prohibidas’ si se espera lo suficiente”.

En estrellas como nuestro sol, las reacciones de fusión tienen lugar porque los núcleos rebotan y tienen una buena probabilidad de chocar entre sí y fusionarse. En las enanas negras, no hay suficiente energía para que se produzcan estas reacciones termonucleares.

El universo terminará con una supernova enana negra

Caplan agregó:

“Aún así, los núcleos tienen una pequeña posibilidad de fusionarse espontáneamente y básicamente ‘atravesar’ la barrera de la repulsión eléctrica, eso es un túnel cuántico”.

Se necesita mucho tiempo para que se produzcan estas reacciones. Caplan estima que la primera «supernova enana negra» tendrá lugar dentro de 10 ^ 1100 años. Esta cifra, dijo, es como decir un billón casi 100 veces. La última supernova enana negra ocurrirá en unos 10 ^ 32000 años.

Caplan agregó:

“Si escribiera este número, no cabría en un artículo, llenaría un libro corto. Es el número más grande que probablemente usaré en cualquier cálculo serio en mi carrera, y no tengo ninguna forma real de imaginarlo”.

Caplan dijo que se podía esperar un millón de años antes de ver una sola reacción de fusión en una enana negra. Sin embargo, eventualmente, sucederá lo suficiente para una supernova.

Caplan agregó:

“Sin la presión interna de los electrones para sostener la estrella y apuntalarla, la gravedad provoca un colapso descontrolado. La estrella implosiona y se calienta a temperaturas increíblemente altas y expulsa gran parte del material exterior”.

Los hallazgos de Caplan muestran que las enanas negras más grandes serán las primeras en explotar, y las más pequeñas tardarán más en llegar a este punto. Una vez que se produzcan estas últimas explosiones, no quedará nada y el universo será «frío, oscuro y aburrido», dijo.

El universo terminará con una supernova enana negra

Caplan dijo:

“Habrá pasado tanto tiempo para cuando ocurra la última supernova enana negra que no puedo imaginar que vuelva a ocurrir nada interesante en ningún lado. Nunca”.

Ahora planea intentar simular una supernova enana negra. «Nadie verá jamás una de estas explosiones en la vida real, pero tal vez podamos hacerlo en una computadora», dijo.

Los hallazgos de la investigación serán publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuente: Newsweek

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