¿Cómo terminará el universo? – Iez M., 9, Rochester, Nueva York
No es seguro si el universo alguna vez "terminará", pero toda la evidencia sugiere que seguirá siendo el hogar cósmico de la humanidad durante mucho, mucho tiempo.
El universo (todo el espacio y el tiempo, y toda la materia y la energía) se originó hace unos 14 mil millones de años en una rápida expansión llamada Big Bang, pero desde entonces ha estado en un estado de cambio constante. Primero, estaba lleno de un gas difuso de las partículas que ahora forman los átomos: protones, neutrones y electrones. Luego ese gas colapsó formando estrellas y galaxias.
Nuestra teoría actual para la historia del universo. A la izquierda está el Big Bang de hace aproximadamente 14 mil millones de años. La estructura y composición del universo cambió con el tiempo. Equipo científico NASA/VMAP
Nuestra comprensión del futuro del universo se basa en los objetos y procesos que observamos hoy. Como astrofísico, observo objetos como galaxias distantes, lo que me permite estudiar cómo las estrellas y las galaxias cambian con el tiempo. De esta manera desarrollo teorías que predicen cómo cambiará el universo en el futuro.
¿Predecir el futuro estudiando el pasado?
Predecir el futuro del universo expandiendo lo que vemos hoy es una extrapolación. Es arriesgado, porque puede pasar algo inesperado.
La interpolación (conectar puntos dentro de un conjunto de datos) es mucho más segura. Imagínate tener una foto tuya cuando tenías 5 años y luego otra foto cuando tenías 7. Probablemente uno podría adivinar cómo eras cuando tenías 6 años. Es una interpolación.
Usando una fotografía del autor cuando tenía 5 y 7 años, se podía interpolar cómo se veía cuando tenía 6 años, pero no se podía predecir cómo se vería a los 29. Stephen DiKerby
Es posible que puedan extrapolar a partir de dos imágenes cómo te verías cuando tuvieras 8 o 9 años, pero nadie puede predecir con precisión un futuro demasiado lejano. Quizás dentro de unos años te pongas gafas o de repente te vuelvas muy alto.
Los científicos pueden predecir cómo será el universo dentro de unos miles de millones de años en el futuro extrapolando cómo cambian las estrellas y las galaxias con el tiempo, pero eventualmente las cosas pueden volverse extrañas. El universo y las cosas que contiene pueden volver a cambiar, como en el pasado.
¿Cómo cambiarán las estrellas en el futuro?
Hoy en día, algunas galaxias siguen produciendo nuevas estrellas, pero otras han agotado su gas de formación estelar. Cuando una galaxia deja de formar estrellas, las estrellas azules rápidamente se convierten en "supernovas" y desaparecen, explotando después de sólo unos pocos millones de años. Luego, miles de millones de años después, las estrellas amarillas como el Sol arrojaron sus capas externas hacia la nebulosa, dejando solo las estrellas rojas para expandirse. Con el tiempo, todas las galaxias del universo dejarán de producir nuevas estrellas y la luz estelar que llena el universo se irá enrojeciendo y atenuando gradualmente.
Las estrellas enanas rojas son el tipo de estrella más longeva. Cuando cese la formación de estrellas en todo el universo, eventualmente solo quedarán estrellas rojas, que desaparecerán gradualmente a lo largo de billones de años. NASA/ESA/STScI/G. Tocino
En billones de años, cientos de veces más que la edad actual del universo, estas estrellas rojas también se desvanecerán en la oscuridad. Pero hasta entonces, habrá muchas estrellas que brindarán luz y calor.
¿Cómo cambiarán las galaxias en el futuro?
Considere la posibilidad de construir un castillo de arena en la playa. Cada cubo de arena hace que el castillo sea cada vez más grande. Las galaxias crecen con el tiempo de manera similar al comerse galaxias más pequeñas. Estas fusiones galácticas continuarán en el futuro.
En un cúmulo de galaxias, cientos de galaxias colapsan hacia su centro común, lo que a menudo resulta en colisiones desordenadas. En estas fusiones, las galaxias espirales, que son discos ordenados, se combinan de forma caótica formando nubes de estrellas desordenadas en forma de manchas. Imagínese lo fácil que es convertir un castillo de arena bien construido en un gran desastre al derribarlo.
Por esta razón, con el tiempo el universo tendrá menos galaxias espirales y más galaxias elípticas a medida que las galaxias espirales se combinen para formar galaxias elípticas.
La Vía Láctea y la vecina galaxia de Andrómeda podrían combinarse de esta manera en unos pocos miles de millones de años. No se preocupe: las estrellas de cada galaxia pasarían una junto a la otra completamente ilesas, y los futuros observadores de estrellas obtendrían una vista fantástica de las dos galaxias fusionadas.
¿Cómo cambiará el universo mismo en el futuro?
El Big Bang puso en marcha una expansión que probablemente continuará en el futuro. La gravedad de todo lo que hay en el universo (estrellas, galaxias, gas, materia oscura) atrae hacia adentro y ralentiza la expansión, y algunas teorías sugieren que la expansión del universo se acelerará o ralentizará hasta detenerse.
Sin embargo, algunas pruebas sugieren que alguna fuerza desconocida está empezando a ejercer una fuerza repulsiva, provocando que la expansión se acelere. Los científicos llaman a esta fuerza externa energía oscura, pero se sabe muy poco al respecto. Como pasas en las galletas horneadas, las galaxias se alejarán unas de otras cada vez más rápido. Si esto continúa en el futuro, es posible que otras galaxias estén demasiado distantes para ser observadas desde la Vía Láctea.
Después de que se detiene la formación estelar y las galaxias se fusionan en elípticas gigantes, la expansión del universo puede significar que otras galaxias sean imposibles de observar. Durante billones de años, esta podría ser una vista del cielo nocturno inmutable: una única galaxia elíptica roja. NASA; ESA; Z. Levai y R. van der Marel, STScI; T. Hallas; y A. Mellinger
Para resumir la mejor predicción actual del futuro: la formación de estrellas se detendrá, por lo que las galaxias estarán llenas de estrellas viejas, rojas y tenues que gradualmente se enfriarán hasta convertirse en oscuridad. Cada grupo o cúmulo de galaxias se fusionará en una única galaxia elíptica masiva. La expansión acelerada del universo hará imposible observar otras galaxias fuera del grupo local.
En última instancia, este escenario desciende a una eternidad oscura que dura billones de años. Podría haber nuevos datos que cambiarían esta historia, y la siguiente fase en la historia del universo podría ser algo completamente diferente e inesperadamente hermoso. Dependiendo de cómo se mire, es posible que el universo no tenga un "fin". Incluso si lo que existe es muy diferente de cómo es el universo ahora, es difícil imaginar un futuro lejano en el que el universo haya desaparecido por completo.
¿Cómo te hace sentir este escenario? A veces me siento nevado, lo cual es una especie de tristeza, pero luego recuerdo que vivimos en una época muy emocionante en la historia del universo: ¡justo al principio, en una era llena de estrellas y galaxias emocionantes para observar! El cosmos puede sustentar la sociedad humana y la curiosidad durante miles de millones de años en el futuro, por lo que hay mucho tiempo para seguir explorando y buscando respuestas.
Y como la curiosidad no tiene límite de edad, adultos, cuéntanos también qué te estás preguntando. No podremos responder todas las preguntas, pero haremos nuestro mejor esfuerzo.
.webp)
0 Comentarios