5 cicles de vida de l'Univers: en quina etapa estem vivint?

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Tot ésser viu del nostre planeta neix, madura, envelleix i finalment mor. Totes aquestes lleis també s'apliquen fora de la Terra: les estrelles, els sistemes solars i les galàxies també moren amb el temps.

La diferència només existeix en el temps: el que per a tu i per a mi sembla l'eternitat, segons els estàndards de l'Univers, és una absurditat total. Però què passa amb el propi univers? Com sabeu, va néixer després del Big Bang fa 13, 8.000 milions d'anys, però què li passa ara? Quin és el cicle de vida del propi Univers i per què els investigadors distingeixen cinc etapes del seu desenvolupament?

Cinc segles de l'univers

Els astrònoms creuen que les cinc etapes de l'evolució són una manera convenient de representar la vida increïblement llarga de l'univers. D'acord, en un moment en què només coneixem el 5% de l'Univers visible (el 95% restant està ocupat per una misteriosa matèria fosca, l'existència de la qual encara no s'ha demostrat), és bastant difícil jutjar la seva evolució. No obstant això, els investigadors intenten entendre el passat i el present de l'Univers combinant els èxits de la ciència i el pensament humà dels dos darrers segles.

Si tens la sort de trobar-te sota un cel clar en un lloc fosc en una nit sense lluna, aleshores, quan mires cap amunt, t'espera un magnífic paisatge espacial. Amb uns prismàtics normals, podeu veure un horitzó al·lucinant d'estrelles i taques de llum que se superposen. La llum d'aquestes estrelles arriba al nostre planeta superant grans distàncies còsmiques i arriba als nostres ulls a través de l'espai-temps. Aquest és l'univers de l'era cosmològica en què vivim. S'anomena era estel·lar, però n'hi ha quatre més.

Hi ha moltes maneres de veure i discutir el passat, el present i el futur de l'univers, però una d'elles ha cridat l'atenció dels astrònoms més que d'altres. El 1999 es va publicar el primer llibre sobre cinc segles de l'Univers, titulat "Five Ages of the Universe: Inside the Physics of Eternity". (última actualització el 2013). Els autors del llibre, Fred Adams i Gregory Laughlin, van donar un títol a cadascun dels cinc segles:

• Època primitiva
• Època estrellada
• Era degenerativa
• Era dels forats negres
• Era fosca

Cal tenir en compte que no tots els científics són partidaris d'aquesta teoria. No obstant això, molts astrònoms troben que la divisió de cinc passos és una manera útil de discutir una quantitat de temps tan inusualment gran.

Època primitiva

L'era primitiva de l'univers va començar un segon després del Big Bang. Durant el primer període de temps, molt petit, l'espai-temps i les lleis de la física, tal com creuen els investigadors, encara no existien. Aquest interval estrany i incomprensible s'anomena era Planck, es creu que va durar 1044 segons. També és important tenir en compte que moltes de les suposicions sobre l'era Planck es basen en un híbrid de la relativitat general i les teories quàntiques, anomenada teoria de la gravetat quàntica.

En el primer segon després del Big Bang, va començar la inflació, una expansió increïblement ràpida de l'univers. Al cap d'uns minuts, el plasma va començar a refredar-se i les partícules subatòmiques van començar a formar-se i enganxar-se. 20 minuts després del Big Bang -en un univers termonuclear súper calent- es van començar a formar àtoms. El refredament va continuar a un ritme ràpid fins que es va quedar un 75% d'hidrogen i un 25% d'heli a l'univers, la qual cosa és similar al que està passant al Sol avui. Uns 380.000 anys després del Big Bang, l'univers es va refredar prou per formar els primers àtoms estables i crear una radiació còsmica de fons de microones, que els astrònoms anomenen radiació còsmica de fons de microones.

Època estrellada

Tu i jo vivim en una era estel·lar: en aquest moment, la major part de la matèria que existeix a l'Univers pren la forma d'estrelles i galàxies. Les primeres estrelles de l'univers -recent us vam parlar del seu descobriment- eren enormes i van acabar amb les seves vides en forma de supernoves, fet que va provocar la formació de moltes altres estrelles més petites. Impulsats per la força de la gravetat, es van acostar entre ells per formar galàxies.

Un dels axiomes de l'era estel·lar és que com més gran és l'estrella, més ràpid crema la seva energia i després mor, normalment en només un parell de milions d'anys. Les estrelles més petites que consumeixen energia més lentament es mantenen actives durant més temps. Els científics prediuen que la nostra Via Làctia, per exemple, xocarà i es fusionarà amb la veïna galàxia d'Andròmeda en uns 4.000 milions d'anys per formar-ne una de nova. Per cert, el nostre sistema solar pot sobreviure a aquesta fusió, però és possible que el sol mori molt abans.

L'era de la degeneració

A continuació li segueix l'era de la degeneració (degeneració), que començarà aproximadament 1 quintil·ló d'anys després del Big Bang i durarà fins a 1 duodecil·lí després d'aquest. Durant aquest període, totes les restes d'estrelles visibles avui dominaran l'Univers. De fet, l'espai està ple de fonts de llum tènue: nanes blanques, nanes marrons i estrelles de neutrons. Aquestes estrelles són molt més fredes i emeten menys llum. Així, en l'era de la degeneració, l'univers es veurà privat de llum en l'espectre visible.

Durant aquesta època, les nanes marrons petites s'aferraran a la major part de l'hidrogen disponible, i els forats negres creixeran, creixeran i creixeran, alimentant-se de les restes d'estrelles. Quan no hi ha prou hidrogen al voltant, l'univers es tornarà més tènue i més fred amb el temps. Aleshores, els protons que han existit des del principi de l'Univers començaran a morir, dissolent la matèria. Com a resultat, la majoria de les partícules subatòmiques, la radiació de Hawking i els forats negres romandran a l'univers.

La radiació Hawking és un hipotètic procés d'emissió per part d'un forat negre de diverses partícules elementals, principalment fotons; rep el nom del físic teòric britànic Stephen Hawking.

L'era dels forats negres

Durant un període de temps significatiu, els forats negres dominaran l'univers, atraient les restes de massa i energia. No obstant això, finalment s'evaporaran, encara que molt lentament.

Els autors del llibre creuen, segons Big Think, que quan els forats negres finalment s'evaporin, hi haurà un petit flaix de llum, l'única energia que queda a l'univers. En aquest punt, l'univers serà gairebé història, conté només partícules subatòmiques i fotons molt febles i de baixa energia.

Era fosca

Finalment, els electrons i els positrons que passen a la deriva per l'espai xocaran entre ells, de vegades formant àtoms de proitroni. Aquestes estructures són inestables, però, les seves partícules que les constitueixen finalment seran destruïdes. La destrucció addicional d'altres partícules de baixa energia continuarà, encara que molt lentament. Però aquesta nit mireu el cel nocturn ple d'estrelles i no us preocupeu per res: no aniran enlloc durant molt de temps, i la nostra comprensió de l'Univers i el temps pot canviar en el futur.