EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN DEL UNIVERSO (¿En que acabara todo esto?)

MILLONES DE ESTRELLAS

Estoy leyendo el libro la "Brevísima historia del tiempo", que Stephen Hawking publicó en el 2005 resumiendo y actualizando la "Historia del tiempo" y por casualidades del destino, ayer domingo en la 2 de TVE pude ver un documental que me inquieto y desato mi curiosidad, sobre la expansión y contracción del universo. Lo que me ha llamado la atención de lo que he leído son unos cuantos párrafos en donde resume el vertiginoso itinerario que va desde el big bang hasta la formación de los primeros agujeros negros.

La manera precisa y resumida de cómo está explicado me ha producido un efecto curioso, como el de una de esas películas aceleradas donde ves como crecen los edificios en construcción segundo a segundo. Esta explicación rápida me ha dejado con una imagen final que antes no tenía: todo el proceso se resume en dos fuerzas, expansión y contracción. ¿Expansión y contracción? Esto me suena a las mareas del mar que suben y bajan, las olas del mar que se acercan a la orilla para retirarse al momento, también me suena a los movimientos del corazón, uno de contracción llamado sístole y otro de dilatación llamado diástole. Igual tiene que ver o igual no tiene nada que ver... bueno os copio el fragmento (aunque es un poco largo) y a ver qué os parece. También os dejo el video que vi en TVE 2 Estoy leyendo el libro la "Brevísima historia del tiempo", que Stephen Hawking publicó en el 2005 resumiendo y actualizando la "Historia del tiempo" y por casualidades del destino, ayer domingo en la 2 de TVE pude ver un documental que me inquieto y desato mi curiosidad, sobre la expansión y contracción del universo. Lo que me ha llamado la atención de lo que he leído son unos cuantos párrafos en donde resume el vertiginoso itinerario que va desde el big bang hasta la formación de los primeros agujeros negros.

Según Guth, el radio del universo creció un millón de billones de billones de veces en solo una pequeñísima fracción de segundo. Cualquier irregularidad que hubiera habido en el universo simplemente habría quedado suavizada por la expansión, así como las arrugas de un globo desaparecen al hincharse. De esta manera, la inflación explicaría como el estado actual suave y uniforme del universo podría proceder de la evolución de muchos posibles estados iniciales no homogéneos iniciales. Por lo tanto confiamos bastante en que tenemos la imagen correcta del universo, al menos hasta una millonésima de una billonésima de billonésima de segundo después de la gran explosión.

Tras este torbellino inicial, solo unas pocas horas después del big bang, la producción de helio y de otros elementos como el litio se habría detenido. Y después, durante el millón de años siguiente, aproximadamente, el universo se habría limitado a seguir expandiéndose, sin que ocurriera nada de especial interés. Cuando la temperatura cayó a unos pocos miles de grados y los electrones y los núcleos ya no tenían suficiente energía cinética para superar su atracción electromagnética mutua, deberían haber empezado a combinarse para formar átomos. El universo en conjunto se siguió expandiendo y enfriando, pero en algunas regiones donde la densidad era ligeramente superior a la media, la expansión se habría frenado un poco por la atracción gravitatoria adicional.

Esta atracción acabaría por detener la expansión en algunas regiones y haría que se empezaran a colapsar. Durante su colapso, la atracción gravitatoria de la materia de su alrededor les podría imprimir una leve rotación. A medida que la región que se colapsase se fuera haciendo más pequeña, giraría más deprisa, igual que pasa con los patinadores sobre hielo al encoger los brazos. Al final, cuando la región fuera suficientemente pequeña, girarían con suficiente velocidad como para contrarrestar la atracción de la gravedad, y a partir de ella nacerían galaxias rotatorias de forma discoidal. Otras regiones, que no habrían adquirido rotación, se convertirían en objetos ovalados denominados galaxias elípticas. En ellas, la región dejaría de colapsarse porque las partes individuales de la galaxia girarían de forma estable alrededor de su centro, pero la galaxia no tendría una rotación global.

Con el transcurso del tiempo, el hidrógeno y el helio de las galaxias se disgregarían en nubes más pequeñas que podrían colapsarse bajo los efectos de su propia gravedad. A medida que se contrajeran y sus átomos chocaran entre sí, la temperatura del gas aumentaría hasta alcanzar un valor suficientemente elevado como para que empezaran a producirse reacciones de fusión nuclear, que convertirían el hidrógeno en helio. El calor liberado por estas reacciones, que son como una explosión controlada de una bomba de hidrógeno, es lo que hace que las estrellas brillen. Este calor adicional también aumenta la presión del gas hasta que adquiere el valor suficiente para contrarrestar la atracción gravitatoria, y el gas deja de contraerse. Así, estas nubes se convierten en estrellas como el sol, que queman hidrógeno en helio e irradian la energía resultante en forma de calor y de luz. La situación es parecida a la de un globo, en que la presión del aire del interior, que intenta que el aire se expanda, neutraliza la presión de la goma, que intenta comprimir el globo.

Una vez las nubes de gas calientes han formado una estrella, ésta permanece estable largo tiempo, durante el cual el calor de las reacciones nucleares contrarresta la atracción gravitatoria. Llega un momento, sin embargo, en que la estrella agota su hidrógeno y otros combustibles nucleares. Paradójicamente, cuanto mayor es la cantidad inicial de combustible de una estrella, menos tarda en agotarlo. Ello se debe a que cuanto mayor es la masa de una estrella, más caliente debe estar para compensar su atracción gravitatoria, y cuanto más caliente está, más rápida es la reacción de fusión nuclear y más rápidamente consume el combustible. Nuestro sol tiene probablemente combustible suficiente para durar otros cinco mil millones de años, pero estrellas mayores pueden agotar su combustible en menos de cien millones de años, mucho menos que la edad del universo.

Cuando una estrella agota su combustible, empieza a enfriarse y la gravedad comienza a ganar la partida, y hace que se contraiga. Esta contracción comprime el gas de la estrella y hace que se vuelva a calentar. A medida que esto ocurre, empieza a convertir helio en elementos más pesados, como carbón u oxígeno. Pero esto no libera mucha más energía, de manera que se produciría una crisis. Lo que sucede a continuación no queda del todo claro, pero parece probable que las regiones centrales de la estrella se colapsen en un estado muy denso, como un agujero negro".

Bueno, lo dejo aquí. De la explosión, expansión universal del big bang a las contracciones regionales (de momento) que suponen los agujeros negros, la gravedad sin freno. Pero parece que en el centro de muchas galaxias (o de todas) hay un agujero negro que digiere su parte de la expansión inicial y consigue crear un "mundo" a su alrededor. Detiene a su alrededor (y de momento) aquello que a la larga puede devorar. Pero el big bang también está cuestionado, y si no hay principio no hay fin. Pero bueno, a lo que iba, los protagonistas de la historia (de… momento) son la expansión y la contracción, protagonistas con rango universal, creando y destruyendo galaxias. ¡Uffffffff! ¿En que acabara todo esto?