Todo en este mundo tiene un inicio y un fin. Asumimos que el inicio del Universo ya lo sabemos; el Big Bang. También parece que es ineludible que el tiempo siempre va hacia adelante en la dirección que nos marca la entropía.

Y entonces, ¿todo esto cómo se acaba? Pues la respuesta no está clara, pero siempre incorpora un big en su nombre y ya os advierto que ninguna es demasiado alentadora ni apetecible.

Vamos a jugar con una pelota. La lanzamos al aire y esperamos a que vuelva a caer. Utilitzando siempre la misma fuerza, si la pelota pesa mucho no llegará tan alto como si la pelota es ligera. Y si la lanzo con más fuerza, tardará más en caer que si la lanzo con poca fuerza. Y existe la posibilidad de que si la lanza Asterix, la pelota salga tan rápido que acabe por escapar de la gravedad de la Tierra y acabe vagando por la galaxia sin rumbo por siempre más.

Al Universo le pasa algo parecido. Hasta los años 90, los físicos estaban interesados en dos datos; la densidad del Universo (que viene a ser como el peso de la pelota), y la velocidad a la que se separan las galaxias (que sería la velocidad a la que lanzamos el balón).

Si el universo “pesa” demasiado poco, entonces es como cuando lanza la pelota Asterix. La gravedad no tendrá fuerza para parar la expansión. Aún así, el universo iría, cada vez, más lento. Todo estaría, cada vez, más aislado de lo demás. Además, las estrellas acabarían su combustible y en el universo acabaría haciendo un frío que pelaría y, encima, sin luz. Sería la muerte térmica del universo. Es lo que se conoce como Big Freeze, en castellano Gran Congelación. (NOTA: si os parece interesante, vale la pena mirar el enlace de la wikipedia que he puesto porque da muchos más detalles de cada uno de los procesos finales del Universo).

Pero, ¿qué pasa si el universo “pesa” mucho? Que la propia gravedad del Universo irá frenando las galaxias hasta que se paren y empiecen a retroceder. La pelota volvería a caer. Entonces toda la masa volvería a caer en un solo punto, como justo antes del Big Bang. Incluso se plantea la posibilidad de que eso provocaría que la materia chocara y se produjera un nuevo Big Bang, que se conoce como Big Bounce (Gran Rebote). Es más, podría ser que nuestro Big Bang no haya sido el primero… A esto se le conoce como el Big Crunch (Gran colapso).

Esta teoría tiene un problema y es que no cumple con la segunda ley de la termodinámica. Quedamos con que era obligatorio que las cosas estuvieran cada vez más desordenadas. Pero, en este caso, cada vez que hay un Big Bang, el Universo debería hacer un “reset”. Y eso, claro, incumple la ley. Hay incluso quien plantea la posibilidad que, en cuanto las galaxias empezaran a retroceder el tiempo cambiara de dirección, de tal forma que dejaría de ir para adelante para ir para atrás. Es decir, que los vasos no se caerían de la mesa y se partirían en 1000 pedazos, sino que, los 1000 pedazos se convertirían en una taza maravillosa.

Lo curioso es que a finales de la década de los 90, algunas mediciones de la velocidad de las galaxias, dieron resultados sorprendentes. La velocidad a la que se separan no sólo no se estaba frenando sino que, por lo visto, se acelera. O sea, que otra vez nos ha cogido la realidad a contrapie.

Parece que habría una fuerza en el universo que hace justo lo contrario que la gravedad, es decir, separar las galaxias, y que se notan sus efectos cuanto más alejadas están las unas de las otras. Aún así, el final que le espera a nuestro universo si esto se confirma es muy parecido al del Big Freeze pero más rápido. Le llaman el Big RIP,  que no hace falta que traduzca.

Si alguien pretendía la supervivencia eterna de la raza humana y se planteaba que, tarde o temprano, tendríamos que abandonar la Tierra porque algún día acabará engullida por el sol, ya puede empezar a pensar cómo saltar de este Universo a otro, si es que hay más…

Mirar al cielo de noche siempre resulta gratificante, a no ser que vivamos cerca de grandes núcleos urbanos que, por cierto, es lo que nos pasa a la mayoría. Sin saber por qué, el cielo estrellado nos parece de una gran belleza.

Pero eso es porque no hemos tenido la oportunidad de ver una supernova, a una distancia prudencial, claro. Una supernova es la explosión de una estrella hipermasiva en el momento de morir. En la imagen podéis admirar la belleza de la supernova de Kepler, que estalló muy cerquita nuestro; apenas 20000 años luz. Se pudo ver a simple vista con un tamaño parecido al de un planeta y más que cualquier estrella que no fuera, obviamente el sol. Una explosión de este tipo demasiado cerca, sería fatal para la Tierra.

Pero, ¿cómo se produce algo así? ¿Por qué explota una estrella cuando muere? Primero hay que entender cómo funciona una estrella. La pregunta clave es, si la gravedad es tan fuerte, ¿por qué no se va haciendo cada vez más pequeña y más pequeña? Es verdad que la gravedad tiende a juntar cada vez más la materia. Entonces, ¿qué se lo impide?

Hay dos procesos que luchan contra la gravedad. El primero es muy intuitivo. ¿Qué pasa si comprimes algo? Que se calienta. El calor no es más que partículas moviéndose muy rápido. Las partículas chocan unas con otras, y eso las aparta. Por eso las cosas se dilatan. Y eso es justo lo que les pasa a las estrellas. Esta fuerza contrarrestadora es la que predomina en las pequeñas estrellas, como nuestro sol.

Hay otra fuerza. La enorme presión a la que la gravedad somete a las partículas del núcleo de la estrella, acaba haciendo que se fusionen. Y lo que provocan son reacciones termonucleares que dejan en una broma de mal gusto las más destructivas bombas nucleares que tenemos. También resulta intuitivo entender que esas explosiones tienden a expandir a la estrella. Esta fuerza es la que predomina en las grandes estrellas para luchar contra la gravedad.

Así, gracias al equilibrio entre la gravedad y la dilatación y las explosiones nucleares, las estrellas mantienen su tamaño. Pero estas van consumiendo su combustible. Esto es, el morenito que nos sale en verano es porque nuestra estrella, el sol, se ha desprendido de mucha energía en forma de fotones, o sea, luz (en la siguiente imagen, la a). ¿Qué le pasará cuando se le acabe el combustible? Si la estrella es pequeña, como es el caso, simplemente se enfriará hasta convertirse en un pedrusco enorme.

Si la estrella es gigante, hay un momento en el que el combustible (partículas de hidrógeno que hay por el núcleo) se agota (b). En ese momento, la fuerza que hacían las reacciones nucleares para contrarrestar la gravedad, desaparecen. Y la estrella se comprime, implosiona o, como dicen los cosmólogos, colapsa (c). De repente, toda la materia de la estrella cae, de golpe, a su propio núcleo.

Ahora imaginaos toda esa cantidad enorme de materia concentrándose en tan poco espacio a una velocidad tan grande que cuesta de imaginar. ¿Qué sucede luego? Lo único que podía pasar. La materia choca con tanta violencia que sale disparada en dirección contraria extremadamente caliente y liberando una energía enorme (d,e, y f). Y ahí tenéis la supernova.

(imagen de la wikipedia)

Hay varios tipos de supernovas, pero no voy a entrar en eso. Si queréis información más técnica sobre eso, os paso el enlace de la wikipedia.

Y después de la supernova, ¿qué? Mucha de la materia/energía (ya vimos que era lo mismo) sale disparada. Pero puede quedar una parte que no escapa de la gravedad de la estrella. Este nucleo recibe el nombre de estrella compacta u objeto compacto. Hay varios tipos y, en resumen, son estrellas que no luchan con la gravedad gracias a reacciones termonucleares sino a fuerzas de origen cuántico.

Si la masa que ha quedado sigue siendo muy grande, estas fuerzas cuánticas tampoco son capaces de luchar en equilibrio de fuerzas con la gravedad y colapsan de nuevo. Y esta vez lo que generan es un agujero negro.

Las supernovas son fuente de contradicciones muy fuertes; destruyen lo que encuentran a su paso y son, en algunos casos, el nacimiento de un agujero negro. Pero, a cambio, son de una belleza difícil de superar y reparten materia por el universo que facilita la formación de, por ejemplo, planetas y otras estrellas. Fuente de vida y de muerte a la vez. No está mal para el guión de una película… 😉