Las estrellas que brillan hoy cambiarán en el futuro lejano
Al estudiar el futuro del universo se puede esbozar una evolución general: las estrellas brillan durante mucho tiempo, las galaxias cambian y los remanentes estelares se vuelven más abundantes. Tras el final de estrellas como el Sol, quedarán otras que brillarán mucho más tiempo. A medida que disminuya el gas disponible para formar estrellas nuevas, se espera que sus nacimientos sean cada vez menos frecuentes.
Los astrónomos observan estrellas de distintas edades y masas, galaxias con intensa formación estelar y galaxias donde abundan las estrellas viejas. Al comparar sus propiedades con cálculos basados en las leyes físicas, pueden investigar cómo cambian estos objetos con el tiempo. Extienden esos cálculos mucho más allá del presente para estimar su futuro.
El Sol se hinchará y dejará un pequeño remanente
Hoy, el Sol brilla gracias a la fusión nuclear en su núcleo, donde los núcleos de hidrógeno se combinan para formar núcleos de helio. Cuando disminuye el hidrógeno disponible en el centro para mantener este proceso, también cambia la estructura interna de la estrella. Los modelos de evolución estelar predicen que el Sol seguirá fusionando hidrógeno en su núcleo unos 5.000 millones de años más, antes de dirigirse hacia la etapa de gigante roja, en la que sus capas externas se expandirán enormemente.
El Sol agrandado alterará mucho el entorno de los planetas cercanos. El calor que reciban dependerá de cuánto aumente la luz solar y hasta dónde se extiendan sus capas externas. El momento en que la Tierra se vuelva difícil de habitar para los seres vivos y si acabará dentro del Sol son cuestiones que deben estudiarse por separado.
Después se espera que el Sol expulse sus capas externas al espacio y deje un núcleo pequeño y caliente: una enana blanca. Este remanente también brillará durante mucho tiempo mientras libera el calor que conserva. Los aproximadamente 5.000 millones de años se refieren al tiempo que, desde ahora, se espera que el Sol mantenga la fusión de hidrógeno en su núcleo, no a la fecha en que se convierta en enana blanca o pierda toda su luz.
Las estrellas pequeñas y tenues pueden brillar mucho más tiempo que el Sol
Otras estrellas pueden seguir brillando cuando el Sol ya sea una enana blanca. La vida de una estrella depende tanto de la cantidad de hidrógeno que tiene como de la rapidez con que lo utiliza. Las enanas rojas, de menor masa que el Sol, liberan energía a un ritmo bajo, de modo que pueden brillar más tiempo aunque tengan menos combustible.
En las estrellas de masa especialmente baja, el material caliente sube y el que se enfría baja, mezclando buena parte del interior. Este movimiento se llama convección. Lleva hidrógeno de las zonas exteriores al núcleo, lo que permite utilizar una mayor parte del hidrógeno de la estrella. Algunos modelos de estrellas de baja masa predicen vidas de billones de años.
Un billón de años equivale a diez mil veces cien millones de años. Es mucho más que la edad actual del universo, de unos 13.800 millones de años. Por eso aún no ha sido posible observar a una estrella tan longeva recorrer toda su vida, desde el nacimiento hasta el final.
Después de que el hidrógeno del interior de una enana roja de masa muy baja se haya convertido en helio durante un largo periodo, su evolución puede llevarla a una superficie más caliente. Es la etapa teórica de enana azul. Se trata de un estado futuro que aún no se ha observado, y no puede suponerse que todas las enanas rojas sigan el mismo camino.
Las galaxias tienen menos gas disponible para formar estrellas nuevas
Los telescopios Hubble y ALMA han encontrado indicios de falta de gas frío en galaxias lejanas que apenas forman estrellas nuevas. Estas observaciones no son fotografías de galaxias futuras, pero aportan pistas sobre los materiales y las condiciones necesarios para el nacimiento estelar.
El nacimiento de las estrellas requiere condiciones que permitan al gas frío reunirse en un lugar. Parte del gas entra en las estrellas y permanece allí durante mucho tiempo; una parte del material sigue en los remanentes cuando termina la vida estelar. La luz y los flujos de materia que emiten las estrellas también pueden calentar parte del gas o expulsarlo de la galaxia, dificultando que vuelva a reunirse.
Durante su vida, las estrellas devuelven parte de su material al espacio. Si se enfría y vuelve a reunirse, puede servir para formar nuevas estrellas. Pero no todo el gas original regresa cada vez. Los modelos a largo plazo que suponen que el universo seguirá expandiéndose durante suficiente tiempo predicen nacimientos estelares más escasos y una proporción creciente de estrellas longevas y remanentes.
No todas las galaxias cambian del mismo modo. Cuando pasan cerca unas de otras o se fusionan, el gas puede comprimirse y formar más estrellas durante un tiempo. Por eso no se puede fijar un calendario en el que todas las galaxias dejen de formar estrellas el mismo día.
Tampoco está decidido cuándo podrían fusionarse la Vía Láctea y Andrómeda. Los resultados dependen de las mediciones de sus movimientos y de cómo se incorpore la gravedad de las galaxias vecinas. Un estudio de 2025 y otro de 2026 que lo retoma presentan distintas probabilidades de fusión. Por ello no se marca este suceso como algo que ocurrirá con certeza en una fecha futura concreta.
Las enanas blancas que quedan se enfrían durante muchísimo tiempo
No todos los objetos desaparecen tras la muerte de las estrellas. Pueden quedar remanentes como enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros. Una enana blanca se va apagando al liberar el calor almacenado, una vez terminada su etapa como estrella alimentada por la fusión en el núcleo.
Si se prolonga este enfriamiento hasta un futuro muy lejano, se puede prever una enana blanca que casi no emita luz. Este estado teórico se llama enana negra. Se considera que el universo aún no tiene edad suficiente para que las enanas blancas se hayan enfriado tanto, y no se ha encontrado ninguna enana negra.
Emitir muy poca luz no significa alcanzar exactamente el cero absoluto. Los cambios internos de la materia y la energía recibida del entorno también influyen en el enfriamiento. Por eso es difícil dar una única cifra exacta para el tiempo necesario para convertirse en enana negra.
Cuanto más lejano es el futuro, más importan las condiciones desconocidas
La predicción de que el Sol pasará por una etapa de gigante y dejará un remanente se contrasta con observaciones de muchas estrellas y con la teoría de evolución estelar. Al estudiar estrellas dentro de billones de años, o remanentes que se hayan enfriado durante aún más tiempo, hay que examinar cómo funcionará la física comprobada hoy a lo largo de periodos mucho mayores. Ambas predicciones se basan en cálculos, pero difieren en cuánto se pueden contrastar directamente con observaciones.
Otra condición importante es cómo cambiará la expansión del universo. Sigue sin conocerse la naturaleza de la energía oscura, introducida para explicar que la expansión se acelera. Preguntas como si las partículas que componen la materia serán estables para siempre también pueden influir en los cálculos sobre remanentes de un futuro muy lejano.
Por tanto, las escenas de este artículo no son fotografías de un futuro seguro ni una cronología de intervalos iguales. Son modelos explicativos que parten de los objetos observados hoy para mostrar qué cambios se prevén y qué condiciones requieren más estudio. Más allá de los cambios de estrellas y galaxias, el estado final del universo en su conjunto sigue siendo otra cuestión.
Fuentes
- NASA Science — Vida restante del Sol en la secuencia principal y tipos de estrellas
- Laughlin y colaboradores — Modelo de evolución de una estrella de masa muy baja
- NASA Science — Interacciones galácticas y formación estelar
- NASA Hubble — Observaciones de galaxias con poco gas frío
- ESA Gaia — Enfriamiento y cambios internos de las enanas blancas
- Adams y Laughlin — Evolución a largo plazo de los objetos astronómicos y supuestos de los modelos
- Sawala y colaboradores — Incertidumbre en la fusión de la Vía Láctea y Andrómeda
- Wu y colaboradores — Estudio de 2026 que revisa la predicción de fusión galáctica
- NASA Science — Energía oscura y condiciones sin resolver de la expansión futura