🌌 El Futuro del Universo [ 🎬 DOCUMENTAL ]
El Futuro del Universo.
Más de una vez te has preguntado qué sucederá en el futuro dentro de cien mil o incluso un millón de años, y para ti, intentamos mirar detrás de la pantalla del futuro a través de la evolución de las estrellas que vemos en el cielo cada noche hasta la Oblivión Absoluta.
Hoy trataremos de domar el tiempo y descubrir cómo se verá nuestro universo dentro de cien millones de años. Asegúrate los cinturones de seguridad, en pocos segundos te encontrarás en el mismo comienzo de la vida del universo y viajarás hasta sus últimos momentos.
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El Futuro del Universo:
Estamos a punto de comenzar, por supuesto, nada en nuestro universo puede existir para siempre. En cien millones de años, todas las estrellas masivas que vemos cada noche desaparecerán, dejando solo campos de nebulosas. Las estrellas comienzan como grandes nubes moleculares de gas y polvo, evolucionan durante decenas de millones de años y luego brillan en el espacio durante millones o miles de millones de años.
Las estrellas, en particular, aunque apenas cambian durante su vida, eventualmente, debido a la síntesis de hidrógeno para formar helio, su temperatura y brillo disminuyen y su núcleo se contrae. Comienza la etapa de la muerte, que dura un poco menos que su vida real.
Luego, las estrellas con una masa cercana al Sol, después de unos 9 a 10 mil millones de años, se convierten en gigantes rojas. Después de miles de millones de años más, desaparecen por completo, dejando solo restos en forma de enanas blancas y una columna de gas y polvo de la cual nacen nuevas estrellas.
Sin embargo, el período de cien millones de años también afectará a nuestro sol. Se volverá un uno por ciento más brillante y cálido. En uno o dos mil millones de años, el sol se calentará hasta un punto que será fatal.
Pero, ¿y si este proceso pudiera ralentizarse? Aún así, un período de cien millones de años es increíblemente largo para la humanidad. Durante este tiempo, nuestra ciencia podría alcanzar un nivel que nos parecería ciencia ficción en la actualidad.
En cien millones de años, probablemente podremos controlar las estrellas y determinar cuánto tiempo más brillarán gracias a la ingeniería estelar. Durante este período, la humanidad podría hipotéticamente reponer las reservas de combustible de las estrellas o influir artificialmente en sus reacciones nucleares. Entonces, el sol podría sobrevivir más tiempo sin amenazar la vida en el planeta.
También es probable que la manipulación de las estrellas cree condiciones para el desarrollo de vida en planetas que actualmente no se consideran habitables. En particular, la humanidad del futuro podría extraer hidrógeno y helio de las estrellas para la producción de energía. La civilización humana crecerá a una escala increíble, por lo que los recursos que ofrecen los planetas por sí solos pueden no ser suficientes para abastecer de energía a tanta gente.
Además, la extracción de combustible mediante una hipotética Esfera de Dyson, que cosecharía energía estelar en proximidad cercana a una estrella, conservaría recursos y el medio ambiente en los planetas donde la gente hipotéticamente viviría.
Por otro lado, ¿qué pasa si la ingeniería estelar nos permite acelerar su envejecimiento al recolectar combustible? En este caso, la vida cerca de estas estrellas será peligrosa y las galaxias en las que se encuentran estas estrellas comenzarán a envejecer rápidamente. Sí, no solo las estrellas se ven afectadas por el paso del tiempo; las galaxias, y en particular la que vivimos, aparecieron al principio de la formación del universo y continúan moviéndose hacia la oscuridad.
Sin embargo, antes de morir, las galaxias, al igual que las estrellas, pasarán por un largo proceso de evolución, fusionándose con otras durante un largo período. Las galaxias más pequeñas se convertirán en parte de las más grandes, por lo que en 100 millones de años es probable que disminuya el número de galaxias pequeñas y aumente ligeramente la mezcla de galaxias espirales y elípticas.
La humanidad del futuro verá ejemplos repetidos de fusiones de galaxias, especialmente con galaxias pequeñas, lo que puede llevar a la formación de nuevas estructuras, como colas de ondas y, en particular, agujeros negros supermasivos. La Vía Láctea también se está moviendo hacia otra galaxia, Andrómeda, aunque no debemos preocuparnos, ya que incluso en millones de años, su colisión ocurrirá dentro de unos 5 mil millones de años. En 100 millones de años, nuestra galaxia habrá viajado aproximadamente 978.000 años luz, aunque esto no nos afectará de ninguna manera.
Después de la misma cantidad de tiempo, las galaxias cambiarán su ubicación, moviéndose a áreas con diferentes densidades que afectarán su morfología y la formación de estrellas de diferentes maneras. Pero en el futuro, incluso las galaxias brillantes y hermosas se desvanecerán.
La razón de esto es la muerte de las estrellas, especialmente las masivas, que determinan el color y el brillo de las galaxias. Después de la última explosión de una estrella, la mayor parte de su gas permanecerá dentro de la galaxia, manteniéndola con vida, pero parte de él abandonará la galaxia. Como resultado, se formarán menos estrellas grandes, la masa de la galaxia sufrirá y en millones de años probablemente solo quede un agujero negro en su lugar.
De hecho, es imposible encontrar algo estático en nuestro universo; absolutamente todo está en movimiento, incluido posiblemente el propio universo. Desde el principio del Big Bang, el universo nunca ha dejado de expandirse. En las etapas iniciales de la fase caliente del Big Bang, el universo se expandió más rápido que la luz. Solo después de enfriarse, cuando la densidad de energía de la materia se volvió más alta y se formaron protones, neutrones y electrones, la velocidad disminuyó un poco. Y en 5 mil millones de años, se desaceleró mucho.
Sin embargo, tanto en el presente como en el futuro, el universo no dejará de expandirse. Debe entenderse que la expansión no significa que la materia se esté moviendo, sino que el tiempo mismo se está expandiendo, como un globo con dos puntos dibujados en él. Cuanto más lo inflas, más separados estarán los puntos.
Sin embargo, esto afecta apenas a los objetos que están conectados por la gravedad, como nuestra galaxia y Andrómeda, e incluso a nosotros mismos. La cantidad de materia ordinaria y materia oscura siempre permanece constante; solo el espacio y la densidad de la materia cambian debido a su expansión en un gran volumen.
Sin embargo, podemos observar que otras galaxias se están alejando de nosotros, y en 100 millones de años, las galaxias del Grupo Local podrían estar tan lejos que nos será un poco más difícil verlas, mientras que los cúmulos de galaxias lejanos, como CLJ 1001 Plus O220, probablemente serán casi invisibles. Sin embargo, la expansión del universo se está acelerando; la tasa de expansión es de 70 kilómetros por segundo, lo que significa que cada 3,26 millones de años, la velocidad aumenta.
Esto no augura nada bueno para el universo en millones de años; sería más difícil que los cuerpos cósmicos se formaran, ya que los bloques de construcción se separarían demasiado rápido. El factor principal en esto es la energía oscura, ya que hipotéticamente puede contrarrestar la gravedad de la materia. La energía oscura es una energía hipotética y una propiedad necesaria del tiempo que puede llevar a consecuencias inevitables en el futuro.
Entonces, en 100 millones de años, la tasa de expansión podría aumentar tanto que las galaxias dejarían de fusionarse y, por lo tanto, evolucionarían. La masa de polvo y gas que se expulsa después de la muerte de las estrellas se dispersará, y las estrellas se formarán con menos frecuencia. Además, en miles de millones de años, la fuga de gas podría volverse demasiado rápida; en ese caso, absolutamente nada podrá formarse: ni estrellas, ni galaxias, ni vida.
Finalmente, llegará la muerte por calor. La muerte por calor no está relacionada con la transformación de nuestro universo en un infierno a través de la evolución de las estrellas; el escenario del destino futuro del universo se basa en la segunda ley de la termodinámica, según la cual, en un sistema cerrado, la entropía o el estado de desorden aumenta con el tiempo, es decir, la energía se disipará de tal manera que absolutamente nada podrá formarse en algo unificado. Puedes pensar en ello como la energía térmica que sale de tu taza de té y se disipa en la habitación.
Eventualmente, la temperatura del té se vuelve igual que la de la habitación, por lo que ya no puedes calentarte al beberlo, por lo que la bebida no cumple su función. Así que las galaxias estarán demasiado alejadas y las estrellas comenzarán a desvanecerse porque no habrá un flujo necesario de energía o materia para la evolución de estrellas, planetas u otros objetos espaciales.
El universo se volverá completamente oscuro y vacío. La Energía Oscura podría amenazar no solo la muerte por calor en el futuro, si la expansión se vuelve muchas veces más rápida en los próximos cien millones de años, entonces el universo puede esperar una muerte absoluta en el futuro.
Las estrellas no solo dejarán de formarse como en el escenario anterior, nada existirá, ni siquiera partículas fundamentales, ya que las sustancias como las estrellas permanecen inalteradas, no aumentan su masa debido a la expansión. Entonces, cuando en unos miles de millones de años la expansión pueda volverse medible rápidamente, las estrellas no resistirán tal afluencia de energía y simplemente explotarán.
Otro escenario para el fin de nuestra existencia es el «Big Rip». Sugiere que, dado que la aceleración de la expansión probablemente no pueda influirse en 200 mil millones de años, se volverá tan rápida que la interacción gravitatoria se romperá, los planetas abandonarán sus órbitas y posteriormente, la fuerza electromagnética que mantiene la integridad de las estrellas no podrá resistir la energía oscura con aún más tiempo. Incluso los átomos no podrán resistir y serán desgarrados.
Además, existe la posibilidad de que después del Big Bang, todo en el universo regrese a las primeras etapas del Big Bang. Sin embargo, lo que permanecerá en la singularidad no se verá como el plasma que estaba al comienzo del propio Big Bang, será frío y diluido en lugar de caliente y denso. No importa cuán terrible pueda ser el hipotético fin del universo, existe la posibilidad de que este fin sea un nuevo comienzo. Otro peligro para todo el universo podría estar oculto en nosotros mismos.
Todos sabemos que todo lo que nos rodea está hecho de átomos. Hay dos partículas elementales en el núcleo de un átomo, un protón y un neutrón. También sabemos que estas partículas son estables dentro del núcleo, lo que significa que no pueden desintegrarse.
Pero ¿y si esto no fuera necesariamente cierto? El protón es una de las partículas más comunes en el universo, puede existir incluso fuera del núcleo. El protón tiene razones para ser estable, a saber, las leyes de conservación de energía, carga y número bariónico. Aunque según el modelo estándar de la física, el protón no puede desintegrarse de ninguna manera, las últimas teorías, como la teoría de la gran unificación, que combina las tres fuerzas fundamentales (electromagnetismo, interacciones débiles y fuertes) en una sola, lo permiten.
En el futuro distante, existe la posibilidad de que esta partícula se desintegre. Este proceso aparentemente improbable no causaría un desastre para todo el universo.
Pero si esto sucede a gran escala, entonces en millones o incluso miles de millones de años, una parte del universo dejará de existir. La descomposición de protones desestabilizará el núcleo de los átomos y producirá productos de descomposición que pueden afectar a toda la estructura del universo a medida que la materia comience a descomponerse. Pero el mundo entero no desaparecerá. El sistema completo de evolución galáctica en las regiones donde ocurra la descomposición de protones se verá perturbado.
Es probable que los seres del futuro exhalarán protones en sus cuerpos y es probable que se descompongan, pero el marco de 100 millones de años podría traer otra amenaza además de la muerte por calor y el Big Bang. Si el colapso de los protones es demasiado grande y fuerte, desencadenará un escenario inevitable de un terrible fin del universo, pero no solo por los protones. La destrucción de toda la materia en el universo, sin dejar rastro de su existencia anterior, es hipotéticamente posible a través de una burbuja.
Probablemente hayas oído hablar del bosón de Higgs, que es un componente fundamental del campo de Higgs, un campo teórico que impregna todo el universo y al que las partículas ganan masa cuando interactúan con él. Además, el campo de Higgs puede afectar al vacío. Estamos acostumbrados a pensar que un vacío es un espacio vacío, pero en él hay campos cuánticos. Entonces, un vacío simplemente contiene la menor cantidad posible de energía. Así que el campo determina si el universo está en un verdadero vacío o en un falso vacío.
Un verdadero vacío significa que el universo es estable y tiene el estado de menor energía de vacío posible. Un falso vacío, por otro lado, significa que el universo es metaestable, lo que significa que tiene una energía más alta pero menos estabilidad. Según los datos teóricos modernos, nuestro universo es metaestable.
Esta es precisamente la amenaza para toda la vida y materia futuras. Si en 100 millones de años ocurre un evento en el universo que tenga una enorme energía, como una descomposición masiva de protones, entonces hipotéticamente una pequeña parte del universo podrá entrar en un estado de verdadero vacío. Así, se formaría una burbuja de verdadero vacío que se expandiría a la velocidad de la luz destruyendo toda la materia y partículas fundamentales a su paso.
La vida apenas podría aparecer en alguna forma después de tal intervención. El universo, tal como lo conocemos, cambiará con el tiempo y un día llegará a ser completamente desconocido para nosotros. Continuará evolucionando, pero al igual que todos nosotros, comenzará a desvanecerse en algún momento.
No sabemos cuándo sucederá esto. No importa cuánto intentemos mirar hacia el futuro, nunca obtendremos una predicción precisa. Una cosa que podemos decir con seguridad sobre el futuro es que la humanidad verá más de un descubrimiento destacado, que quizás en 100 millones de años revele la historia completa del universo y de nosotros mismos para la humanidad del futuro.
