Al final del Universo, mucho después de que se apaguen las últimas estrellas brillantes, podría haber una serie final de explosiones, llamadas supernovas enanas negras. Estas serán deslumbrantes explosiones que anunciarán la oscuridad eterna a medida que el Universo se hunde en su letargo, sugiere un nuevo estudio.
Estas supernovas recientemente propuestas, son una raza especial que aún no ha sucedido en ningún lugar del Universo. Las supernovas de enanas negras podrían ser los últimos eventos que sucedan en el Universo, que para entonces será un lugar en gran parte vacío donde la temperatura se acerca al cero absoluto.
Las vidas y muertes de las estrellas están determinadas por su masa. Los grandes de 10 veces o más la masa del sol explotan como supernovas y pueden convertirse en agujeros negros.
Pero las más pequeñas, que no producen elementos más pesados a través de la fusión nuclear en sus núcleos, terminan sus vidas como pequeñas y densas cáscaras de estrellas conocidas como enanas blancas. Durante billones de años, se oscurecen y se convierten en objetos congelados y sin luz conocidos como enanas negras.
Un nuevo artículo, que se publicará en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, describe cómo estas enanas negras pueden finalmente liberar los últimos fragmentos de luz en el Universo a medida que explotan como supernovas.
Las supernovas enanas negras se formarían a través de un proceso cuántico conocido como fusión piconuclear. Las estrellas normalmente se alimentan de la fusión termonuclear, donde las altas temperaturas y presiones superan la repulsión eléctrica natural del núcleo atómico, lo que permite que los átomos se fusionen en elementos nuevos y más pesados.
Pero en la fusión piconuclear, el túnel cuántico permite que los núcleos atómicos se acerquen más entre sí de lo que normalmente lo harían. La fusión piconuclear puede, por lo tanto, convertir muy lentamente los elementos de la enana blanca en hierro, el último elemento que puede crearse mediante la fusión.
«Estas reacciones toman un tiempo increíblemente largo», dijo el autor del estudio Matt Caplan, físico teórico de la Universidad Estatal de Illinois. «Se podría esperar un millón de años y no ver una sola reacción de fusión en una enana negra».
En comparación, el Sol fusiona más de 10 ^ 38 protones por segundo. Convertir una enana negra en hierro mediante fusión piconuclear llevaría unos asombrosos 10 ^ 1,100 y 10 ^ 32,000 años. Si escribiera todos los ceros en estos números, ocuparían la longitud de un párrafo a un capítulo completo de un libro, respectivamente.
Estas estrellas representan aproximadamente el 1% de todas las estrellas en la actualidad, y se estima que habrá alrededor de mil billones de billones (10 ^ 21) de estas supernovas antes del fin del Universo.
Dado que las enanas negras tienen masas bastante bajas, las supernovas de las enanas negras probablemente serían un poco más pequeñas que las que ocurren en el Universo actual, pero aún así son espectaculares en un Universo que por lo demás es completamente negro.
Después de estos últimos suspiros de luz, nada que quede en el Universo podrá explotar o brillar. Entonces, mientras que el Universo aparentemente terminará en hielo, habrá una chispa de fuego en el camino.