La energía de las estrellas
Las estrellas emiten energía de diferentes maneras, en forma de fotones de radiación electromagnética carentes de masa, desde los rayos gamma más energéticos a las ondas radioeléctricas menos energéticas (incluso la materia fría radia fotones; porque cuanto más fría es la materia, tanto más débiles resultan los fotones). La luz que vemos es parte de esta clase de radiación.
Otro tipo de energía estelar está constituido por partículas sin masa, como sono los neutrinos y los gravitones. Además existen partículas cargadas de alta energía, como los protones, pero también cantidades menores de diversos núcleos atómicos y otras clases de partículas que son los rayos cósmicos.
Todas estas partículas emitidas, es decir, fotones, neutrinos, gravitones, protones, son estables mientras se hallen aisladas en el espacio. Pueden viajar miles de millones de años en el espacio sin sufrir ningún cambio, por lo que sabemos.
Pues, todas estas partículas radiadas sobreviven hasta el momento en que chocan contra alguna forma de materia que las absorbe. En el caso de los fotones sirve casi cualquier clase de materia. Los protones energéticos son ya más difíciles de parar y absorber, y mucho más difíciles son los neutrinos. En cuanto a los gravitones, poco es lo que se sabe hasta ahora.
Supongamos ahora que el universo sólo consistiese en estrellas colocadas en una configuración invariable. Cualquier partícula emitida por una estrella viajaría por el espacio hasta chocar contra algo, como por ejemplo otra estrella, y ser absorbida. Las partículas viajarían de una estrella a otra y, a fin de cuentas, cada una de ellas recuperaría toda la energía que había radiado. Entonces, parece que el universo debería continuar inmutable para siempre.
La materia fría en el universo en expansión
Sin embargo, el hecho de que no sea así es consecuencia de tres cosas:
– El universo no consta solo de estrellas, sino que contiene una cantidad notable de materia fría, desde grandes planetas hasta polvo interestelar. Cuando esta materia fría frena a una partícula, la absorbe y emite a cambio partículas menos energéticas. Esto significa que en definitiva la temperatura de la materia fría aumenta con el tiempo, mientras que el contenido energético de las estrellas disminuye.
– Algunas de las partículas como neutrinos y gravitones, por ejemplo, emitidas por las estrellas y también por otras formas de materia tienen una tendencia tan pequeña a ser absorbidas por éstas que desde que existe el universo sólo han sido absorbidas un porcentaje diminuto de ellas. Lo cual equivale a decir que la fracción de la energía total de las estrellas que hay en el espacio es cada vez mayor y que el contenido energético de las estrellas disminuye.
– El universo está en expansión. Cada año es mayor el espacio entre las galaxias, de modo que incluso partículas absorbibles, como los protones y los fotones, pueden viajar por término medio distancias mayores antes de chocar contra la materia y ser absorbidas. Esta es la razón por la cual cada año es menor la energía absorbida por las estrellas en comparación con la emitida, porque hace falta una cantidad extra de energía para llenar ese espacio adicional, producido por la expansión, con partículas energéticas hasta entonces no absorbidas.
Esta última razón es suficiente por sí misma. Mientras el universo siga en expansión, continuará enfriándose. Naturalmente, cuando el universo comience a contraerse de nuevo (suponiendo que lo haga) la situación será la inversa y empezará a calentarse otra vez.
