Se espera que el universo se desintegrará en 10⁷⁸ años, mucho antes de lo que se creía con anterioridad
Los científicos han analizado que el universo se está desintegrando mucho más rápido de lo que se creía y han puesto fecha de su "desaparición", tal y como lo conocemos, más tarde de los que se pensaba.
El universo se está desintegrando mucho más rápido de lo que se creía. Así lo demuestran los cálculos de tres científicos holandeses sobre la llamada radiación de Hawking. Calculan que los últimos remanentes estelares tardan unos 1078 años en desaparecer. Este tiempo es mucho menor que los 10 1100 años que se habían postulado anteriormente.
Los investigadores han publicado sus hallazgos en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
La investigación del experto en agujeros negros Heino Falcke, el físico cuántico Michael Wondrak y el matemático Walter van Suijlekom (todos de la Universidad Radboud, Nijmegen, Países Bajos) es una continuación de un artículo de 2023 del mismo trío.
El universo se está "evaporando": su fin
En ese artículo, demostraron que no solo los agujeros negros, sino también otros objetos como las estrellas de neutrones, pueden "evaporarse" mediante un proceso similar a la radiación de Hawking. Tras esa publicación, los investigadores recibieron numerosas preguntas, tanto dentro como fuera de la comunidad científica, sobre la duración del proceso. Ahora han respondido a esta pregunta en el nuevo artículo.
Los investigadores calcularon que el fin del universo está a unos 1078 años de distancia temporal, si solo se considera la radiación tipo Hawking. Este es el tiempo que tardan las estrellas enanas blancas, los cuerpos celestes más persistentes, en desintegrarse mediante radiación tipo Hawking.
Estudios previos, que no consideraron este efecto, estimaron la vida de las enanas blancas en 10 1100 años . El autor principal, Heino Falcke, afirmó: «Así pues, el fin definitivo del universo llega mucho antes de lo esperado, pero afortunadamente aún tarda mucho tiempo».
¿Qué es la radiación de Hawking?
Los investigadores realizaron los cálculos con total seriedad y sin hacer mucho ruido. La base es una reinterpretación de la radiación de Hawking. En 1975, el físico Stephen Hawking postuló que, contrariamente a la teoría de la relatividad, las partículas y la radiación podían escapar de un agujero negro. En el borde de un agujero negro, pueden formarse dos partículas temporales, y antes de fusionarse, una partícula es absorbida por el agujero negro y la otra escapa.
Una de las consecuencias de la llamada radiación de Hawking es que un agujero negro se desintegra muy lentamente en partículas y radiación. Esto contradice la teoría de la relatividad de Albert Einstein, que afirma que los agujeros negros solo pueden crecer.
Una estrella de neutrones tan lenta como un agujero negro
Los investigadores calcularon que, en teoría, el proceso de la radiación de Hawking también se aplica a otros objetos con campo gravitacional. Los cálculos demostraron además que el tiempo de evaporación de un objeto depende únicamente de su densidad.
Para sorpresa de los investigadores, las estrellas de neutrones y los agujeros negros estelares tardan el mismo tiempo en desintegrarse: 1067 años. Esto fue inesperado, ya que los agujeros negros tienen un campo gravitacional más intenso, lo que debería acelerar su evaporación.
"Pero los agujeros negros no tienen superficie", dice el coautor e investigador postdoctoral Michael Wondrak, "Reabsorben parte de su propia radiación, lo que inhibe el proceso".
El hombre y la luna: 1090 años
Como los investigadores ya estaban trabajando en ello, también calcularon cuánto tardan la Luna y un ser humano en evaporarse mediante radiación similar a la de Hawking. Eso es 1090 años. Por supuesto, los investigadores señalan sutilmente que existen otros procesos que podrían provocar que los humanos y la Luna desaparezcan más rápido de lo calculado.
El coautor Walter van Suijlekom, profesor de matemáticas en la Universidad Radboud, añade que la investigación es una colaboración apasionante de diferentes disciplinas y que la combinación de astrofísica, física cuántica y matemáticas conduce a nuevos conocimientos.
"Al plantearnos este tipo de preguntas y analizar casos extremos, queremos comprender mejor la teoría y, quizás algún día, desentrañar el misterio de la radiación de Hawking".
Referencia
H. Falcke et al, An upper limit to the lifetime of stellar remnants from gravitational pair production, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. On arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2410.14734
https://arxiv.org/abs/2410.14734