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Galaxia espiral ngc 1512, situada a 30 millones de años luz de la Tierra. (NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), and the PHANGS team)
Un nuevo estudio asegura que el fin del universo sucederá 10⁷⁸ años antes de lo que los físicos pensaban anteriormente. La realidad es que el cosmos morirá mucho antes que todo eso
En una entrevista para la televisión, accesible en este enlace, me preguntaron sobre la posible muerte del Universo en el futuro a largo plazo.
Hace cincuenta años, Stephen Hawking calculó que los agujeros negros se evaporan mediante el escape de partículas que no pueden quedar atrapadas dentro de su horizonte de sucesos. Dichas partículas se comportan como prisioneros regordetes que no pueden permanecer dentro de las paredes de la prisión. Hawking demostró que el escape de radiación con una longitud de onda mayor que el horizonte de sucesos provoca la evaporación de los agujeros negros.
Mi entrevista surgió a raíz de un nuevo artículo que argumentaba que la radiación de Hawking debería ser emitida por cualquier curvatura del espacio-tiempo, incluso en ausencia de un horizonte de sucesos. En un artículo que escribí con Mark Hertzberg, demostramos que el formalismo propuesto es incompatible con los resultados establecidos para la radiación de Hawking. Sin embargo, los autores ignoraron nuestras críticas y aplicaron su formalismo a cualquier cuerpo gravitatorio. Sugirieron que las estrellas y los halos de materia oscura deberían evaporarse después de un tiempo muy prolongado, provocando la muerte de toda la materia del universo.
Esta propuesta generó una avalancha de dudas. En primer lugar, no está claro cómo este proceso de evaporación puede violar la conservación de los números cuánticos, como el número bariónico de una estrella que se evapora en radiación. Pero incluso ignorando este obstáculo conceptual, no podemos estar seguros de que las leyes de la física se apliquen a lo largo de las vidas calculadas de 10^{68} años para las estrellas de neutrones y 10^{135} años para los supercúmulos de galaxias.
El entrevistador me pidió que aclarara si la muerte del Universo debería ser motivo de alguna preocupación.
Mi respuesta fue relajada por varias razones. En primer lugar, se espera que los componentes fundamentales de los núcleos atómicos, como los protones, se desintegren en un tiempo mucho más corto en las extensiones más simples del modelo estándar de física de partículas. Pero incluso antes de eso, la energía oscura que domina el presupuesto de masa cósmica hoy podría evolucionar y conducir a un Big Crunch como parte de un patrón cíclico que alterna periódicamente entre Big Bangs y Big Crunches. Finalmente, debemos tener presente que desconocemos si las leyes de la física tal como la conocemos se mantienen en escalas de tiempo de entre 10^{68} y 10^{135} años. El futuro real podría estar completamente desviado de la realidad física que experimentamos en los últimos 13.800 millones de años tras el Big Bang. Por todas estas razones, argumenté que no deberíamos perder el sueño ante esta muerte prevista de nuestro Universo.
Pero existen problemas existenciales más importantes que preocupan en el futuro inmediato. Dentro de mil millones de años, el Sol brillará más y evaporará toda el agua líquida de la superficie terrestre mediante un efecto invernadero, transformando nuestro planeta en un desierto inhóspito para la vida tal como la conocemos. Para entonces, necesitaremos construir una plataforma espacial impulsada por su reactor nuclear interno para reemplazar el hábitat Tierra-Sol para nuestros descendientes.
Dentro de 7.600 millones de años, el Sol morirá, perdiendo su envoltura exterior y convirtiendo el sesenta por ciento restante de su masa en una enana blanca, un remanente metálico en enfriamiento del tamaño de la Tierra. Ocupar la Luna o Marte no resolverá nuestro riesgo existencial, porque el brillo y la expansión del Sol antes de su muerte tendrían efectos devastadores también en la Luna o Marte. Para entonces, lo más lógico sería que la humanidad se convirtiera en una especie interestelar. Nuestros viajes podrían llevar a nuestros descendientes a las zonas habitables alrededor de las estrellas enanas rojas más comunes. Estas abundantes estrellas tienen hasta un 7% de la masa del Sol y poseen reactores naturales de fusión nuclear que durarían hasta diez billones de años , mil veces más que el Sol.
La mayoría de las estrellas similares al Sol ya pasaron por esta evolución potencialmente mortal, ya que nacieron miles de millones de años antes que el Sol. Esto implica que muchas de las civilizaciones tecnológicas que nos precedieron por miles de millones de años tuvieron que resolver los mismos problemas existenciales que estamos a punto de enfrentar debido a la evolución estelar. Estudiar las tecnologías innovadoras que desarrollaron como solución a sus amenazas existenciales nos permitiría afrontar nuestros propios desafíos. El hecho de que el Sol naciera en el último tercio de la historia cósmica es una gran bendición. Nos permite aprender de quienes nos precedieron.
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Según los últimos datos estadísticos sobre exoplanetas, existen miles de millones de análogos de la Tierra y el Sol en la Vía Láctea. Aplicar el principio de la "supervivencia del más apto" a las miles, o quizás millones, de civilizaciones tecnológicas que nos precedieron implica que quienes lograron escapar de su estrella tienen más probabilidades de sobrevivir durante más tiempo. También serán aquellos cuyos productos tecnológicos tuvieron más probabilidades de llegar hasta nosotros en los últimos miles de millones de años. En lugar de centrarnos en el descubrimiento de microbios inferiores a nosotros, mejor concentrémonos en aquellas formas de vida superiores a nosotros en la cadena alimentaria interestelar. La Encuesta Decenal de 2020 de astrónomos estadounidenses recomendó como máxima prioridad invertir más de diez mil millones de dólares en la búsqueda de las huellas químicas de los microbios en las atmósferas de los exoplanetas. Mi recomendación es cubrirnos invirtiendo miles de millones de dólares en la búsqueda de objetos interestelares tecnológicos. De lo contrario, las civilizaciones más avanzadas encontrarían patéticas nuestras ambiciones científicas. Tal vez ya se estén riendo de nuestra noción científica dominante de que la existencia de algo como nosotros en un exoplaneta como la Tierra es una afirmación extraordinaria.
Esta diversificación en las estrategias de búsqueda no solo mejorará nuestras posibilidades de encontrar algo. Y lo que es más importante, si encontramos los productos de formas de vida más avanzadas, podríamos aprender de ellas nuevas ciencias y tecnologías. Y si alguna vez establecemos contacto con científicos extraterrestres, podremos preguntarles: "¿Cuál es su mejor pronóstico para el futuro a largo plazo del Universo?".
