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¿Cómo acabara nuestro universo?

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La mayoría de las veces, cuando hablamos sobre los grandes eventos que han cambiado el universo, nos enfocamos mucho en el pasado. Está el Big Bang, la emisión del Fondo Cósmico de Microondas, y algunas veces incluso el momento en que la energía oscura comenzó a dominar el cosmos. Pero hay otra dirección que podemos ver: el futuro.

El futuro del universo es un tema extremadamente interesante y tan acaloradamente debatido como su pasado. ¿Qué pasará con el universo? Y más importante aún, ¿cómo terminará todo? Las principales teorías cosmológicas y físicas sugieren que será una muerte prolongada. Veamos algunos escenarios.

Big Bang, Big Crunch, Big Bounce

El destino del cosmos se basa en un valor clave, su densidad. La idea es que si hay más «cosas» en el cosmos que cierto valor, el universo colapsará sobre sí mismo. Esto se conoce como Big Crunch, una teoría muy popular, incluso si suena como un bocadillo delicioso y abundante. Esto también está relacionado con Big Bounce, la idea de que el universo es un ciclo de expansiones y contracciones con una serie de Big Bang seguidos por Big Crunches que se repiten.

Y un posible Big Rip

Si en cambio, la densidad del universo es ese valor específico o menos, entonces el universo se expandirá para siempre. El valor se calcula midiendo todos los componentes del universo que conocemos, la luz y la materia, y los que creemos que existen pero aún no se han probado, la materia oscura y la energía oscura. La energía oscura especialmente es el gran jugador en el futuro del universo, siendo responsable de la expansión acelerada del cosmos.

En algunos escenarios, esta aceleración llegará a ser tan rápida que romperá la estructura del espacio-tiempo. Este escenario se conoce como Big Rip.

OK, probablemente ninguno de estos

El consenso general es que estos escenarios «grandes» son posibles. El valor de la densidad del universo es extremadamente cercano al valor crítico, lo que sugiere que el universo se expandirá para siempre. Así que pretendamos que somos un observador eterno sentado cómodamente, viendo cómo se desarrolla el futuro.

El universo en expansión

En este universo en expansión eterna, al principio nos sentimos arrullados por una falsa sensación de seguridad. Durante los próximos 100 mil millones de años, las cosas continúan normalmente. Las estrellas se forman, las galaxias se fusionan (Andrómeda y la Vía Láctea en unos 4 a 8 mil millones de años), y nos movemos alrededor del Grupo Local, el conjunto de galaxias en el que estamos gravitacionalmente atados. Entre 100 mil millones de años y algunos trillones, todo lo que esté fuera del Grupo Local dejará de tener influencia sobre nosotros. El grupo se fusionará en una sola galaxia masiva y lenta pero seguramente todas las demás galaxias estarán tan lejos de nosotros que su luz nunca nos alcanzará.

La esencia general de esta época es correcta hasta donde sabemos, pero los detalles son vagos. El escenario más probable es que las estrellas continúen formándose durante miles de millones de años, pero cada generación tendrá cada vez más enanas rojas, que se encenderán de manera constante pero débil durante hasta 1 billón de años. En base a esto, la última estrella podría formar incluso 100 billones de años a partir de ahora. Pero en lugar de galaxias brillantes, estaríamos mirando un gran objeto rojizo, salpicado de brillantes brasas que morirán lentamente.

Entre 1 millón y 100 millones de millones de años en el futuro, las estrellas y los planetas escaparán de las galaxias o colisionarán y luego caerán en los agujeros negros. La mayoría de los objetos escaparán, pero hasta un 10 por ciento terminará en los agujeros negros.

(Hasta ahora, si crees que esto ha sido fácil, entonces bueno. Ahora es cuando las cosas se complican).

Decaimiento, o no decaimiento, esa es la pregunta

El futuro del universo más allá de los 100 billones de años depende de la mecánica cuántica y, en particular, si los protones se descomponen o no. Si los protones se deterioran, todos los objetos del universo se desmoronarán. Los planetas irán primero. Los elementos pesados ​​se descompondrán en más livianos y ligeros hasta que sean hidrógeno. El hidrógeno se convertirá en luz y electrones. El mismo destino le sucederá a las estrellas. Sin la descomposición del protón, la energía oscura será responsable de descomponer la materia en aproximadamente 100 mil millones de millones de años.

Reino de los agujeros negros, pero no para siempre

Después de eso, los agujeros negros reinarán supremamente, emitiendo lentamente radiación de «cuerpo negro», también conocida como radiación de Hawking, hasta que se evaporen por completo. En ese punto, el universo estará en su estado de energía más bajo. La física se vuelve aún más nebulosa entonces. Ahora todo se reduce a la temperatura y la entropía. Sin nada en ella, el universo ha alcanzado el cero absoluto y, sin energía disponible, ha alcanzado la entropía máxima.

El fin.

O, al menos, el final hasta donde podemos decir. Nosotros, como humanos, y especialmente los físicos, no lo hacemos bien con los finales. Hemos invertido mucho en la comprensión del universo, no todo puede ser en vano. Y tal vez no lo es. Algunas teorías diferentes sugieren que el «universo muerto» podría generar un nuevo Big Bang. Desafortunadamente, no estaríamos allí para presenciarlo.

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