El universo podría estar deteriorándose mucho más rápido de lo que se pensaba, por la radiación de Hawking, y su fin llegaría antes de lo creído. Sin embargo, no hay motivos para preocuparse porque la escala de tiempo hasta ese escenario es muy, muy grande y lejano…
La radiación de Hawking podría provocar el fin del universo antes de lo creído
En 1974, Stephen Hawking describió un mecanismo que permitiría, en una escala de tiempo muy grande, que un agujero negro emita partículas y termine evaporándose. Ahora, tres investigadores de Países Bajos han realizado diferentes cálculos sobre este mecanismo y llegan a la conclusión de que los últimos restos estelares tardarán unos 10^78 (es decir, 10 elevado a 78) en evaporarse. Algo que llama la atención porque es mucho más corto que el período de tiempo que se suele plantear, que es de 10^1100. Es, en realidad, la continuación de un estudio anterior.
En un trabajo que publicaron en 2023, los investigadores demostraron que no solo los agujeros negros pueden evaporarse. Otros objetos, como las estrellas de neutrones también pueden evaporarse por un mecanismo similar al de la radiación de Hawking. Tras esa publicación, los investigadores recibieron muchas preguntas, tanto de la comunidad científica como del exterior, preguntando cuánto tiempo tardaría ese proceso. Ahora, han respondido a esta pregunta en un nuevo artículo. Su estimación es que el universo podría llegar a su fin en 10^78 años.
Eso sí, solo si tuviésemos en cuenta la radiación de Hawking. Es decir, este sería el tiempo que tardarían las enanas blancas en evaporarse por medio de la radiación de Hawking. Son los objetos celestes más persistentes. En estudios anteriores, que no tenían en cuenta este efecto, se calculaba que la vida de las enanas blancas es de 10^1100 años. Los investigadores realizaron los cálculos reinterpretando la radiación de Hawking. El célebre físico británico planteó que, en contra de lo que dice la teoría de la relatividad, las partículas y radiación podrían escapar de un agujero negro.
Las particularidades del mecanismo de evaporación
En el borde del agujero, se pueden formar dos partículas temporales y, antes de que se puedan unir, una partícula es absorbida por el agujero negro y otra escapa. Una de las consecuencias de este proceso es que un agujero negro se degrada muy lentamente y se convierte en partículas y radiación. Esto contradice la teoría de la relatividad de Albert Einstein, porque en ella se establece que los agujeros negros solo pueden crecer. Los investigadores han calculado que el proceso de la radiación de Hawking, en teoría, también se aplica a otros objetos.
Todo aquello que tenga un campo gravitacional está sujeto a este mecanismo. Los cálculos, además, muestran que el tiempo de evaporación de un objeto depende únicamente de su densidad. Para la sorpresa de los investigadores, las estrellas de neutrones y los agujeros negros tardan el mismo tiempo en evaporarse: 10^67 años. Esto era algo inesperado porque los agujeros negros tienen un campo gravitacional mucho más potente, que debería provocar que se evaporen más rápido. Aunque hay una explicación para que no sea así.
Los agujeros negros no tienen superficie, explican los investigadores. Reabsorben parte de su radiación, por lo que el proceso se inhibe. Además, los investigadores han calculado cuánto tiempo tardaría la Luna y un ser humano en evaporarse por medio de la radiación de Hawking. La escala de tiempo es de 10^90 años. Aunque claro, como dicen los investigadores, hay otros procesos que podrían provocar que los seres humanos y la Luna desapareciesen más rápido de lo calculado. Los autores añaden que la investigación es una colaboración muy interesante.
La radiación de Hawking y el fin del universo
En este trabajo se han aunado diferentes disciplinas y que combinar la astrofísica, la física cuántica y las matemáticas llevan a nuevas informaciones. Al hacer este tipo de preguntas y analizar casos extremos, es posible entender mejor la teoría y, quizá, llegar a comprender la radiación de Hawking. A fin de cuentas, el objetivo de este tipo de trabajos no es el de comprender cuál será el fin del universo. La radiación de Hawking es un proceso que sigue siendo un gran desconocido y que solo se puede tratar a un nivel teórico.
Al llevar la teoría a sus extremos, es posible comprender hasta donde llega y profundizar en las particularidades de este mecanismo. Las escalas de tiempo que se mencionan son tremendamente grandes y, en realidad, mucho antes de llegar a ese período, el universo habrá dejado de ser habitable. Una estimación habitual es que, aproximadamente en 100 billones de años, la formación de estrellas habrá terminado. Así que, a partir de ese momento, en varios billones de años más, solo quedarán cadáveres estelares.
A partir de ahí, podemos imaginar que la habitabilidad del universo será mucho más complicada y que las civilizaciones que pudiesen existir desaparecerán por falta de lugares habitables. Podemos verlo desde una perspectiva incluso pesimista: el universo será inhabitable muchísimo más tiempo del que será habitable. Pero lo cierto es que son este tipo de preguntas las que ayudan a entender mejor cómo es la teoría y mecanismos como el de Hawking. Con el tiempo, y con más investigación teórica, se descubrirá si este proceso de evaporación funciona tal y cómo se cree.
Estudio
El estudio es H. Falcke, M. Wondrak y W. van Suijlekom; «An upper limit to the lifetime of stellar remnants from gravitational pair production». Publicado en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics el 12 de mayo de 2025. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
