EL RELOJ ENANO BLANCO

¿Qué edad tiene el universo? Esta pregunta obsesiona a los astrónomos, y ahora se les ha ofrecido una respuesta fundada en un nuevo tipo de «reloj».

Durante sesenta años se ha buscado la clave de la edad del universo en la velocidad a que se expande. En cuanto se conozca esta velocidad, los astrónomos podrán calcular el tiempo que se ha necesitado para que se expandiese el universo desde un pequeño punto hasta sus dimensiones actuales.

Desgraciadamente, la velocidad exacta de expansión es difícil de determinar, por lo que el cálculo de la edad del universo sólo puede ser muy aproximado. Se calcula por tanto que tiene de 10 000 millones a 20 000 millones de años. Muchas personas han elegido arbitrariamente los 15 000 millones de años como edad del universo, porque es el punto medio entre los dos extremos.

Otra manera es determinar la edad de las estrellas más viejas, estudiando su composición química y considerando lo que tardarían algunos átomos de larga vida en bajar a los niveles encontrados en aquellas estrellas. Este método parece demostrar que la edad del universo es de 10 000 millones de años.

Ahora se ha propuesto un tercer método para determinar aquella edad, que implica a las «enanas blancas».

Las estrellas ordinarias como nuestro Sol, acaban por agotar el combustible nuclear que origina su brillo, generalmente después de miles de millones de años. Entonces se convierten en gigantes rojas. Esto sucede cuando las estrellas se expanden y su superficie se enfría. Después, sin combustible suficiente para mantener la expansión de su estructura, la estrella se contrae dando un cuerpo con la masa de una estrella pero de un tamaño no mayor que el de la Tierra. Entonces es una enana blanca.

Algunas estrellas particularmente grandes se contraen todavía más, convirtiéndose en pequeñas estrellas de neutrones, de sólo unos trece kilómetros de diámetro, o incluso en los todavía más pequeños agujeros negros, que se cree que son estrellas contraídas invisibles, tan sumamente densas que ni la luz ni la materia pueden escapar de su campo gravitatorio. Pero generalmente la mayoría de estrellas de las dimensiones de nuestro Sol o más pequeñas se convierten en enanas blancas.

En las enanas blancas no se producen reacciones nucleares que aumenten el calor y la luz. Las enanas blancas tienen solamente la energía con la que empezaron, como resultado de su contracción. Por consiguiente, con el paso del tiempo irradian esta cantidad fija de energía y se oscurecen gradualmente.

Las estrellas blancas son tan pequeñas que incluso cuando son muy nuevas, cálidas y brillantes, la cantidad total de luz que emiten es pequeña en comparación con la de nuestro gran Sol.

Esto significa que aunque hay al menos mil millones de enanas blancas en nuestra galaxia, sólo podemos ver las que están bastante cerca de nosotros.

Aún así, esto nos da un buen número de estrellas de este tipo con las que trabajar. Algunas enanas blancas nos parecen oscuras porque lo son. En cambio otras sólo parecen oscuras porque están más lejos que la mayoría de las demás. Si medimos la distancia a varias enanas blancas, podemos tener en cuenta esto y determinar cuál sería el brillo si todas las enanas blancas estuviesen a la misma distancia de nosotros. Esto es su «luminosidad».

Cuanto más vieja es una enana blanca, menor es su luminosidad. ¿Podrían ser algunas de ellas tan viejas que hubiesen perdido toda su energía y fuesen simplemente cenizas oscuras e invisibles? Creemos que no. Las enanas blancas tienen tanta masa y se enfrían tan despacio que el tiempo que tardarían en convertirse en «enanas negras» es mucho mayor que el que se le calcula para la vida al universo. Por consiguiente, cualquier enana blanca que se haya formado debería seguir siendo luminosa en cierto grado.

Esto quiere decir que aunque las enanas blancas muy viejas deberían ser las más oscuras, todavía serían brillantes y visibles. En la Universidad de Texas, el astrónomo Donald E. Winget y sus colaboradores han calculado las luminosidades de muchas enanas blancas. Las muy luminosas son raras porque son las que se formaron muy recientemente. Las menos luminosas son más comunes porque se formaron hace más tiempo.

Sin embargo, resulta casi imposible encontrar enanas blancas por debajo de cierta luminosidad, aunque todavía deberían ser fácilmente visibles a este nivel. Según parece, las estrellas blancas más oscuras se formaron cuando el universo era muy joven. Antes de esto, las estrellas no habían vivido todavía lo bastante como para dar lugar a enanas blancas.

Calculando el tiempo que pudo transcurrir para que las estrellas blancas más oscuras se oscureciesen tanto, y añadiendo otros mil millones de años en que debieron brillar las estrellas antes de convertirse en enanas blancas, resultaría también que el universo tiene una edad de 10 000 millones de años. Vemos pues que la cifra de 10 000 millones de años puede conseguirse por tres métodos muy diferentes; la velocidad de expansión del universo, la velocidad de desintegración de los elementos radiactivos, y el grado de oscurecimiento de las enanas blancas.

Diré de paso, para los aficionados a los números, que 10 000 millones es un 1 seguido de 10 ceros, que equivale al resultado de multiplicar 10, diez veces por sí mismo. ¿No es un número muy redondo para la edad del universo?