Destino Final del Universo

Así como con las interpretaciones de lo qué ocurrió en el Universo muy primigenio, se necesitan avances en Física fundamental antes de que sea posible conocer con mayor certeza el destino final del Universo. Abajo se mencionan algunas de las principales posibilidades .

Muerte caliente, 1-100 billones de años

Este escenario es generalmente considerado como el más probable y ocurrirá si el Universo continúa en expansión como hasta ahora. Sobre la escala de tiempo en el orden de un billón de años, las estrellas existentes se apagarán y la mayor parte del Universo se volverá oscuro. El Universo se aproxima a un estado altamente entrópico. Sobre una escala del tiempo mucho más larga en las eras siguientes, las galaxias colapsarían en agujeros negros con la evaporación consecuente vía la radiación de Hawking. En algunas teorías de la gran unificación, la descomposición de protones convertirá el gas interestelar subyacente en positrones y electrones, que se recombinarán en protones. En este caso, el Universo indefinidamente consistirá solamente en una sopa de radiación Uniforme que estará ligeramente corrida hacia el rojo con cada vez menos energía, enfriándose.

El Big Crunch, 100.000 millones de años

Si la densidad de energía de la energía oscura fuera negativa o el Universo fuera cerrado, entonces sería posible que la expansión del Universo se revirtiera y el Universo se contrajera hacia un estado caliente y denso. Esto sería análogo a una inversión temporal del Big Bang. A menudo se propone como parte de un escenario de Universo oscilante, como el modelo cíclico. Las observaciones actuales sugieren que este modelo del Universo es poco probable que sea correcto y la expansión continuará.

Big Rip

Este escenario es posible sólo si la densidad de energía de la energía oscura realmente se incrementa sin límite a lo largo del tiempo. Tal energía oscura se llama energía fantasma y es diferente de cualquier tipo de energía conocida. En este caso, la tasa de expansión del Universo se incrementará sin límite. Los sistemas vinculados gravitacionalmente, como los cúmulos de galaxias, las galaxias y en última instancia los sistemas solares se destrozarán. Eventualmente la expansión será tan rápida que superará las fuerzas que sustentan las moléculas y los átomos. Finalmente incluso los núcleos atómicos se desintegrarán y el Universo tal como le conocemos acabará en un inusual tipo de singularidad espacio-temporal. En otras palabras, el Universo se expandirá tanto que la fuerza electromagnética que mantiene a las partículas unidas caerá a esta expansión, haciendo que la materia se desintegre.

Metaestabilidad del vacío

Si nuestro Universo está en un falso vacío de larga vida, es posible que el Universo hará un túnel hacia un estado de energía menor. Si esto ocurriera, todas las estructuras se destruirán instantáneamente, sin alertar.

La galaxia más grande conocida

A fecha de hoy la galaxia más grande es M87 (Catálogo Messier 87) ó NGC 4486.

Tiene unos 200 billones de soles probablemente y el agujero negro "cercano" más grande conocido, con una masa de 3.000 millones de soles aproximadamente. Es lógico que esta galaxia sea tan grande ya que se situa en el centro del cúmulo del Virgo.

Sin embargo si entendemos que la masa del agujero negro central de una galaxia está en relación con la masa de la galaxia que le rodea, la galaxia más grande sería el quásar OJ287 cuyo agujero negro tiene 18.000 millones de soles.

Pero esto es sólo una conjetura. Además los quásares están tan lejos que quizá no sean tan fiables los datos que de ellos se obtienen.

http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_el%…

http://www.elmundo.es/elmundo/2008/01/11…

Puede que haya mares de diamante en Urano y Neptuno

Es sólo una posibilidad, pero podría ser tremendamente real. El diamante es uno de los materiales más duros de la Naturaleza, pero si se dan las condiciones adecuadas, puede existir en estado líquido. Tras calcular con gran precisión cuáles son esas condiciones, un equipo de físicos de la Universidad de Harvard ha llegado a la conclusión de que se dan de forma natural en dos de los planetas del Sistema Solar, Urano y Neptuno (en la imagen). El estudio acaba de ser publicado por Nature Physics.

Lo primero que hicieron los investigadores, dirigidos por Isaac Silvera, del Departamento de Física de la citada Universidad, fue tomar medidas detalladas sobre el punto de fusión del diamante. Algo nada sencillo, dada su increíble dureza y al hecho de que, cuando se calienta a temperaturas muy altas (de varios miles de grados), se transforma en grafito. Sin embargo, cuando se encuentra en estado líquido, el diamante se comporta de forma muy parecida al agua, con formas sólidas flotando como icebergs sobre la superficie líquida.

Para evitar el problema de su transformación en grafito, el equipo de investigadores decidió someter diamantes a una presión extraordinariamente alta bombardeándolos con láseres de gran intensidad. Y por fin sucedió: los diamantes se licuaron a una presión cuarenta millones de veces superior a la que existe aquí, en la Tierra.


Al reducir esa extraordinaria presión hasta «sólo» once millones de veces la que hay al nivel del mar y aumentar la temperatura hasta los 50.000 grados centígrados, sobre la superficie líquida de diamante comenzaron a aparecer fragmentos sólidos, como si se tratara de bloques de hielo sobre el agua.

Y, para sorpresa de los físicos, esos bloques sólidos de diamante no se hundieron, como era de esperar, sino que empezaron a flotar como icebergs. El resultado dio pie a algo muy parecido a nuestros mares helados, solo que hechos de diamante en lugar de hielo y agua.

Por increíble que parezca, estas extraordinarias condiciones de presión y temperatura se dan de forma natural en dos de los planetas del Sistema Solar, Urano y Neptuno. Se estima que ambos mundos están formados, por lo menos en un 10 %, de carbono. Por lo que el hipotético escenario de todo un mar hecho de diamante líquido, con grandes icebergs del mismo material flotando sobre él, no resulta una idea descabellada.

Sin embargo, sólo existen dos formas de estar seguros de que estos mares de diamante predichos por la teoría existen realmente. La primera es enviar una sonda a alguno de los dos planetas para comprobarlo en directo; y la segunda es realizar simulaciones aquí, en la Tierra. Ambos métodos, sin embargo, resultan muy costosos y, además, conllevan años enteros de preparación. Así que, si realmente se decide salir de dudas, no habrá más remedio que esperar...

Estrellas de Neutrones

Una estrella de neutrones es un remanente estelar dejado por una estrella supergigante después de agotar el combustible nuclear en su núcleo y explotar como una supernova tipo II, tipo Ib o tipo Ic. Como su nombre lo indica, estas estrellas están compuestas principalmente de neutrones, más otro tipo de partículas tanto en su corteza sólida de hierro, como en su interior, que puede contener tanto protones y electrones, como piones y kaones. La masa original de la supernova debe ser mayor a 9 ó 10 masas solares y menor que un cierto valor que depende de la metalicidad. Las estrellas con masas menores a 9-10 masas solares evolucionan en enanas blancas envueltas, al menos por un tiempo, por nebulosidades (nebulosas planetarias), mientras que las de masas mayores evolucionan en agujeros negros.

Una estrella de neutrones típica tiene una masa entre 1,35 y 2,1 masas solares y un radio de entre 20 y 10 km (análogamente a lo que ocurre con las enanas blancas, a mayor masa corresponde un menor radio).

La principal característica de las estrellas de neutrones es que resisten el colapso gravitatorio mediante la presión de degeneración de los neutrones, sumado a la presión generada por la parte repulsiva de la interacción nuclear fuerte entre bariones. Esto contrasta con las estrellas de secuencia principal, que equilibran la fuerza de gravedad con la presión térmica originada en las reacciones termonucleares en su interior.

Actualmente no se sabe si el núcleo de una estrella de neutrones tiene la misma estructura que sus capas externas o si, por el contrario, está formado por plasma de quarks-gluones. Lo cierto es que las altísimas densidades que se dan en la zona central de estos objetos son tan elevadas que no permiten hacer predicciones válidas con modelos informáticos ni con observaciones experimentales.

Son tan densas que un trozo del tamaño de la cabeza de un alfiler pesaría mil toneladas.