Los fenómenos cósmicos más poderosos

INTRODUCCIÓN: El ser humano es insignificante ante las fuerzas de la naturaleza. Incluso las armas humanas más potentes palidecen ante la fuerza de acontecimientos relativamente frecuentes en nuestro planeta. Ya sólo una erupción volcánica de clase 8 sería mucho más potente que todo el arsenal nuclear combinado de Estados Unidos y Rusia. Pero incluso sucesos de esta talla quedan como un chiste al lado de acontecimientos como el meteorito que extinguió a los dinosaurios, cuya potencia se estima que pudo llegar hasta los 5.8x10²⁵ Joules de energía.

Fenómenos aún más poderosos existen en el espacio. Ahí podemos encontrar acontecimientos cósmicos de tal escala que nunca más volverás a pensar que la vida real es un verso fodder. Hoy vamos a ordenarlos de mayor a menor, obviamente saltándonos toda la matemática aburrida del proceso para ir directos a los datos chidos. Además, tampoco soy astrofísico, a quien voy a engañar.

10) COLISIONES PLANETARIAS:

Es un fenómeno muy raro en los sistemas estelares plenamente formados, pero durante sus primeros millones de años de existencia, es frecuente que los recién nacidos planetas tengan órbitas inestables o cuasi-estables que potencialmente podrían interceptarse las unas con las otras o incluso compartir la misma órbita. A partir de ahí, los dados comienzan a rodar, y si uno llega a acercarse demasiado al otro, existe la posibilidad de que el tirón gravitatorio los arrastre lo suficiente como para que colisionen entre sí, con explosivos (y catastróficos) resultados.

De hecho, la teoría más extendida sobre el origen de la Luna es que durante los violentos comienzos de nuestro sistema solar, la Tierra primitiva chocó con otro planeta llamado Theia, lo que eventualmente daría lugar a la formación de nuestro satélite. Como es lógico, la potencia de estos impactos varía enormemente dependiendo de la masa y el tamaño de los dos contendientes, la velocidad del choque y el ángulo desde que lo hagan. Pero ten por seguro que será muchísimo más devastador y mortal que cualquier meteorito para la vida en ambas partes.

Sin ir más lejos, simulaciones en 3D realizadas por supercomputadoras muestran que el impacto de la Tierra con Theia pudo haber destruido completamente esta junto con la totalidad de uno de los hemisferios de la Tierra. Colisiones directas a gran velocidad entre planetas más grandes resultarían en la casi total destrucción de ambos cuerpos de manera temporal. Fuera como fuese, no te preocupes; no sobrevivirías a ninguna de estas.

9) NOVAS:

Cuando en un sistema binario, dos estrellas orbitan peligrosamente cerca una de otra, se produce una nova (incorrectamente llamadas así porque antiguamente se creía que las nuevas estrellas surgían de estas). Las novas clásicas se producen cuando una enana blanca comienza a vampirizar a su compañera al robarle materia por un proceso de acreción de masa. El hidrógeno y helio acumulados en la superficie de la enana blanca se va calentando rápidamente debido a la intensa fuerza gravitatoria, y finalmente, estos son liberados a altísimas velocidades en violentos estallidos de energía sumamente brillantes.

Las novas típicas liberan entre 10³⁸ y 10³⁹ Joules de energía, a pesar de eyectar menos del 1% de la masa solar. Sin embargo, esto asegura que el proceso se repita múltiples veces, hasta que la estrella donante agote todo su material. Aún más potentes y brillantes son las kilonovas, resultado de la colisión de dos estrellas de neutrones o de un agujero negro haciendo el Pacman con una de estas. Estas pueden liberar entre 10³⁹ y 10⁴¹ Joules.

Y si todo esto te parece poco, aún existen las novas rojas luminosas, explosiones provocadas por la fusión violenta de dos estrellas. Se desconoce cuánta energía son capaces de emitir, pero basándonos en su intenso brillo, se cree que podrían ser 5x10⁴³ Joules, la mitad de una supernova. Moraleja: nunca colonices un planeta en un sistema estelar binario. Sobretodo si sus dos estrellas están sospechosamente cerca la una de la otra.

8) TERREMOTOS ESTELARES:

Sí, por raro que suene, las estrellas también tienen terremotos. Estos son provocados por los magnetares, estrellas de neutrones con un campo magnético trillones de veces más potente que el  de cualquier planeta, suficiente como para aplastar los átomos de cualquier cosa a miles de kilómetros a la redonda. Pero esto es sólo el principio. De la misma forma que los terremotos de la Tierra, un magnetar también puede sufrir fracturas en su corteza, donde la energía almacenada en el interior es violentamente liberada hacia el exterior. Pero aquí contenida por el campo magnético más poderoso del universo.

Lo que sucede a continuación te lo podrás estar imaginando. Potentes brotes de rayos gamma y rayos X son liberados a la velocidad de la luz e inician su (destructivo) camino por la galaxia al mismo tiempo que la estrella es sacudida por lo que en la escala Richter sería un terremoto de magnitud 23 (el más poderoso registrado en la historia humana apenas llegó al 9.5, así que imagínate). El magnetar que desató el terremoto estelar más potente que que conocemos fue SGR 1806−20, quien en apenas una fracción de segundo liberó 10⁴⁰ Joules: más energía que el Sol en 150.000 años.

Tan potentes fueron sus emisiones que estas nos alcanzaron desde literalmente la otra punta de la galaxia (50,000 años luz) en 2004, ionizaron parcialmente la atmósfera de la Tierra y sacudieron el campo magnético de nuestro planeta. A varios años luz nos hubiera matado a todos instantáneamente. Suerte que no hay muchos magnetares. De otro modo estaríamos muertos desde hace ya tiempo.

7) SUPERNOVAS:

Las explosiones cósmicas por excelencia son las supernovas, y no es para menos. La mayoría ocurren cuando una estrella muy grande y masiva agota todo su combustible y este colapsa repentinamente o cuando una estrella muerta sufre una súbita reignifugación (a causa de otra estrella). En el primer caso, la estrella expulsa sus capas externas, mientras que en el segundo, expulsa la totalidad o la práctica totalidad de su material. Esta es liberada en forma de potentes chorros de plasma que son expulsados en todas direcciones a velocidades relativistas, con temperaturas de más de 55 millones grados en una explosión tan potente que ilumina toda la galaxia durante días.

Una supernova típica emite la impresionante cifra de 10⁴⁴ Joules, lo que llevó a los científicos a inventar una nueva unidad de medida: el Foe. No obstante, esta cifra no es un limitante en lo absoluto, sino una mera línea base para supernovas de tipo Ia (provocadas en enanas blancas por proceso de fuga térmica). Las supernovas de tipo II (las más comunes en la ficción) emiten alrededor de 100 Foes (10⁴⁶ Joules), lo que demuestra que la vida real es un verso inconsistente y carente de sentido.

Tal es el poder de las supernovas, que bastaría con que una explotase a menos de 100 años luz de nosotros para tener efectos letales sobre nuestro planeta, y menos de 30 años luz para potencialmente extinguir toda la vida en la Tierra. Eso sí, moriríamos en medio de un hermoso espectáculo de luces y colores en el cielo. Mientras nuestros cuerpos serían derretidos por bombardeo de rayos gamma, claro. No obstante, las supernovas no sólo representan muerte; también son necesarias para la vida.

Las supernovas dispersan por la galaxia materiales imprescindibles para la formación de nuevos sistemas estelares que enriquecen las nubes estelares y dan nacimiento a nuevas nebulosas que a su vez darán nacimiento a nuestras estrellas, las cuales a su vez podrían dar nacimiento a nuevos planetas donde potencialmente podría surgir la vida. De ahí la famosa frase de Carl Sagan: "Somos polvo de estrellas".

6) HIPERNOVAS:

Las hipernovas son, a todos los efectos prácticos, las versiones glorificadas de las supernovas. Aún más potentes y luminosas, se cree que ocurren cuando una estrella especialmente masiva (30 masas solares o más) sufre un colapso repentino en su núcleo, lo que en este caso resulta en el nacimiento inmediato de un agujero negro. Este emite dos chorros de plasma extremadamente energéticos desde sus polos opuestos a velocidades cercanas a la de la luz (pronto hablaremos de ellos).

Todas las hipernovas emiten energías de más de un orden de magnitud con respecto a las supernovas promedio (más de 10⁴⁵ Joules). La hipernova más potente que conocemos fue ASASSN-15lh, la cual fue 200 veces más poderosa que una supernova promedio (10⁴⁶ Joules). Y además, si las hipotéticas estrellas de quarks realmente existieron, estas podrían haber emitido explosiones llamadas "quark-novas"de hasta 10⁴⁷ Joules.

5) BROTES DE RAYOS GAMMA:

Enlazando con lo que dijimos anteriormente de las hipernovas, tenemos a los brotes de rayos gamma. Cuando una estrella muy masiva y malarda colapsa en un agujero negro, la materia cercana al núcleo cae hacia el agujero negro y crea un disco de acrecimiento de alta densidad. Esto genera dos chorros relativistas extremadamente enérgicos en la dirección del eje rotacional que son irradiados como potentes rayos gamma. Estos rayos son los eventos electromagnéticos más poderosos que se conocen en el universo.

Precisos como un láser y más potentes que una supernova, estos brotes se mueven a velocidades muy cercanas a las de la luz, y pueden durar desde unos pocos milisegundos hasta varias horas. El brote de rayos gamma más potente registrado hasta la fecha fue GRB 080916C, el cual generó nada menos que 8.8x10⁴⁷ Joules, o lo que es lo mismo: 9,000 veces más potente que una supernova ordinaria, en rayos que se movían al 99.9999% de la velocidad de la luz como mínimo.

Pero la cosa no termina ahí: estudios posteriores indican que la potencia de los brotes de rayos gamma podrían llegar hasta los 10⁵⁷ Ergios en potencia, lo que equivale a 10⁵⁰ Joules. Si una civilización lograra encontrar la forma de controlar estos brotes, tendría en sus manos una de las armas más poderosas del universo, además de un suministro de energía casi ilimitado.

4) FUSIÓN DE AGUJEROS NEGROS:

Si pensabas que un agujero negro daba miedo, espera a ver dos. Famosos por ser los responsables del descubrimiento de las ondas gravitacionales, el choque entre dos agujeros negros es uno de los eventos más potentes del universo. Cuando dos agujeros negros se acercan demasiado, estos inician su mortífera danza donde se orbitan mutuamente a cada vez mayor velocidad, emitiendo poderosas ondas gravitacionales que deforman el mismo espacio-tiempo a la velocidad de la luz.

Cuando están separados por apenas unos pocos centenares de kilómetros, ambos agujeros pueden llegar a rotar a velocidades relativas de hasta el 60% de la velocidad de la luz, en preparación para el inminente choque que tendrá lugar en las fracciones de segundo posteriores. En el momento climático de la fusión, ambos agujeros combinan sus respectivas masas, al mismo tiempo que una porción de estas es convertida en energía con forma de potentes ondas gravitacionales.

La primera colisión de agujeros negros detectada por la especie humana liberó en una fracción de segundo diez veces más energía que la luminosidad combinada de todas las estrellas del universo observable (unos 32 septillones de yotavatios). Se calcula que esta debió ser de al menos 10⁵¹ Joules. Y si todo esto no te parece suficiente, siempre podemos añadir un tercer agujero negro  …

3) EXPLOSIONES DE NÚCLEOS DE GALAXIAS ACTIVAS:

Los agujeros negros aún no te han mostrado su forma final. En astronomía, llamamos "galaxia activa" a aquellas galaxias en cuyo centro existe una región muy compacta y brillante con un agujero negro supermasivo emitiendo cantidades masivas de energía. A estos núcleos de las galaxias activas (a partir de ahora "AGN" para abreviar) les llamamos quásares. Los quásares son por mucha diferencia los fenómenos más brillantes del universo, siendo observables incluso desde la otra punta del universo en galaxias extremadamente lejanas con altos niveles de corrimiento hacia el rojo.

Ya de por sí, estos emiten cantidades de energía comparables a lo visto anteriormente en este top; pero incluso eso es insignificante frente a las explosiones que se producen en los AGN. Estas ocurren cuando el agujero negro supermasivo se enfada y empieza a lanzar chorros de partículas extremadamente activas alrededor de su disco de acreción. Estas son las explosiones más potentes que se conocen en el universo. 

La más poderosa registrada hasta la fecha ocurrió en el supercúmulo de Ofiuco, y generó nada menos que 5x10⁶¹ Ergios o 5x10⁵⁴ Joules de energía. Aunque muchos científicos consideran que tales cifras son estimaciones bastante conservadoras, considerando que la explosión dejó un precioso cráter del tamaño de 15 Vía Lácteas puestas en fila. Fue la explosión más poderosa jamás registrada en todo el universo observable hasta la fecha.

2) EL BIG BANG:

La famosa explosión que dio origen al universo no podía quedar fuera de este top. Aunque su nombre es extremadamente engañoso, porque ni fue grande ni fue una explosión. En realidad, el Big Bang no es más que la expansión en todas direcciones del universo: una singularidad más pequeña que un protón surgida por fluctuaciones cuánticas producidas en un falso vacío (o eso creemos) donde las cuatro fuerzas fundamentales de la física estaban unidas en una sola, los átomos aún no existían y la temperatura era de decillones de grados.

En menos de un yoctosegundo, esta diminuta singularidad pasó de ser mucho más pequeña que un átomo a ser tan grande como una galaxia (creemos que gracias al campo inflatón) y a partir de aquí, el universo siguió expandiéndose a un ritmo mucho más lento hasta nuestros días, donde dicha expansión parece estar acelerándose exponencialmente a un ritmo que cada día nos sorprende más y atribuimos a la misteriosa materia oscura.

En ese sentido, el Big Bang no es más que el propio universo, y el universo es el Big Bang. Y como la energía no se crea ni se destruye, el Big Bang encarna todo el espacio, tiempo y energía del universo; no meramente del observable, sino de la totalidad de este. Puesto que las observaciones sugieren un universo infinito, la energía generada por el Big Bang también podría ser infinita.

1) DESINTEGRACIÓN DEL VACÍO:

Sí, por increíble que resulte, podría existir algo más poderoso que el Big Bang. Bueno, quizás no más poderoso, pero sí más terrorífico. Recientes investigaciones sugieren que el Campo de Higgs (el campo cuántico responsable de otorgarles a las partículas su masa) no se encuentra en un estado verdaderamente estable, sino metaestable. "Metaestable" es una manera bonita de decir que aunque aparenta estar en un nivel mínimo de energía y reposo, en realidad puede bajar aún más. Como por ejemplo tu cordura mientras lees esto.

Esto se traduce en que si un evento muy energético como los que hemos nombrado aquí logra perturbar lo suficiente el Campo de Higgs, este podría llegar a liberar toda su energía potencial hasta alcanzar un estado verdaderamente estable. Y a no ser que seas fan de la escala dimensional, probablemente sepas que masa y energía están directamente relacionadas. Desafortunadamente, es ese mismo Campo de Higgs lo que otorga masa en primer lugar. Y desafortunadamente, este permea el universo entero.

 La suma de todas estas desafortunadas coincidencias daría como resultado un proceso de efecto túnel cuántico donde una esfera de auténtico vacío se materializaría en nuestro universo y empezaría a expandirse en todas direcciones a la velocidad de la luz hasta consumir todo el universo. La esfera estaría rodeada por el superávit de energía del falso vacío que borraría instantáneamente todo lo que entrara en contacto con ella. Y cuando digo todo, digo TODO. Desde galaxias hasta el mismo espacio-tiempo. Por lo que sería completamente imparable.

Pero esperen: todavía se pone peor. Puesto que la esfera se expandiría a la velocidad de la luz, no habría forma de ser advertido o percatarse de su existencia hasta que la tuvieras en la cara. Literalmente. Pero esperen: todavía se pone peor. Como dentro de la esfera invencible el Campo de Higgs tendría propiedades distintas a las que conocemos, las leyes de la física también serían completamente diferentes de formas totalmente imposibles predecir.

La vida tal y como la conocemos no sólo sería imposible; también lo sería el funcionamiento de las fuerzas más fundamentales del cosmos. Los átomos podrían tener configuraciones distintas o directamente no existir; la gravedad podría funcionar al revés; gente que apenas logró terminar la primaria podría estar dando cátedras en la universidad de Harvard; niños pelados desde los 14 podrían tener melena; los hombres de 1.67m serían considerados gigantes; etc.

Puede que incluso aquellos que reprobaron varios años escolares con la física más básica lograsen cumplir su sueño de convertirse en expertos doctores en teoría dimensional. Se cree posible que nuestro universo pudiera haber surgido de un proceso similar a la desintegración de un falso vacío. De todas formas, no te sientas preocupado: esta teoría está basada en nuestro actual entendimiento de la física de campos, el cual es incompleto y falible. Podría ser errónea.

Y aunque no lo fuera, la vida útil de nuestro vacío metaestable está estimada en más de 10³⁰ años, por lo que no existe motivo de preocupación inmediata. Por no mencionar que la constante expansión acelerada de nuestro universo hace improbable que la esfera pueda llegar a alcanzarnos algún día si estuviera muy lejos de nosotros. No como yo, que sí que puedo alcanzarte allá donde estés.