Ao olhar para um céu noturno escuro, astrônomos e leigos são frequentemente surpreendidos pelo grande número de estrelas brilhantes visíveis a olho nu. De um bom ponto de vista em uma noite clara e com pouca poluição luminosa, a pessoa comum pode ver cerca de 2.500 estrelas individuais.
É fácil imaginar nossos ancestrais olhando para o mesmo céu noturno, com os faróis cintilantes evocando as mesmas (ou mais fortes) emoções que eles despertam hoje. Mas, embora possa parecer que o universo é imutável – com estrelas que sempre brilharão para qualquer criatura curiosa o suficiente para olhar para cima – na verdade, esse não é o caso.
Eras astronômicas
Vivemos naquilo que os astrofísicos Fred Adams e Gregory Laughlin chamaram de Era Estelífera (Stelliferous Era), que se estende desde quando o universo tinha 1 milhão de anos até quando o universo terá 100 trilhões de anos. Esse período é mais notável por suas muitas galáxias agitadas, compostas por inúmeras estrelas brilhantes queimando hidrogênio. Mas estrelas massivas queimam rapidamente seu combustível, de modo que as maiores estrelas morrem mais rápido que as menores (milhões de anos, comparado a centenas de bilhões). Eventualmente, a última geração de estrelas esgotará qualquer combustível de hidrogênio restante disponível para consumo.
Durante a Era Estelífera, algumas estrelas supermassivas perecerão dramaticamente como supernovas. Mas a maioria simplesmente fracassa após passar por várias fases da evolução estelar. Quando isso acontecer, o universo será preenchido apenas por uma variedade dos chamados restos estelares degenerados: buracos negros, anãs brancas, anãs marrons e estrelas de nêutrons. Adams e Laughlin denominaram esse período de Era Degenerada, hipótese de que ocorrerá entre 1015 (1 quintilhão) e 1039 (1 duodecilhão ou 1 seguido de 39 zeros) anos após o Big Bang.
Enquanto buracos negros, anãs brancas, anãs marrons e estrelas de nêutrons existem hoje, durante a Era Degenerada eles dominam o universo. Os restos estelares degenerados são, em geral, muito mais frios e escuros do que a maioria das estrelas da nossa era atual. O céu noturno que vemos hoje não existirá mais, sendo substituído por um com menos estrelas – e nitidamente mais obscuras. As anãs marrons, que eram pequenas demais para serem submetidas a reações regulares de fusão, herdarão muito do hidrogênio deixado no universo. Os buracos negros se tornarão maiores durante a Era Degenerada, alimentados por qualquer matéria que eles possam acumular, incluindo outros remanescentes estelares degenerados.
Vida degenerada
A vida ainda existiria durante a Era Degenerada? Parece improvável. De acordo com Richard Pogge, astrônomo da Universidade Estadual de Ohio, quando as estrelas esgotarem seu combustível de hidrogênio, a vida como a conhecemos terá desaparecido há muito tempo.
“O universo estará queimado e frio”, diz ele, “e só ficará mais frio com o tempo.”
Estrelas em envelhecimento e remanescentes estelares resultarão na maioria dos mundos sendo frígidos demais para sustentar a vida. Os planetas desta época, que já foram capazes de suportar grandes organismos, serão expulsos de suas órbitas ou espiralarão no restante remanescente estelar degenerado. Ou, como Pogge disse, “as estrelas remanescentes comerão seus filhos ou os jogarão fora”. Isso significa que os sistemas estelares como os pensamos hoje não existirão mais.
Durante a Era Degenerada, restos estelares e até galáxias sofrerão uma série de colisões e quase colisões. Em nossa era atual, essas colisões geralmente produzem galáxias mescladas e incentivam a formação de estrelas. Mas durante a Era Degenerada, isso não vai acontecer.
Algumas galáxias caóticas e fundidas de cadáveres estelares descartados ainda poderão se formar, mas a falta de hidrogênio livre disponível significará que novas estrelas, em geral, não existirão. Em muitos casos, os restos estelares degenerados serão simplesmente lançados no espaço intergaláctico por meio de colisões próximas, espalhando-os amplamente.
A fase final da Era Degenerada acontecerá de maneira inesperada.
A matéria presa nas estrelas mortas literalmente se separará, com os nêutrons decaindo para prótons, elétrons e antineutrinos. Supõe-se que os próprios prótons tenham uma meia-vida extremamente longa de aproximadamente 1034 anos, mas até onde sabemos, esse tempo está destinado a chegar durante a Era Degenerada, fazendo com que as anãs brancas, anãs marrons e estrelas de nêutrons simplesmente degradem e desbotem longe.
“Eventualmente, os prótons simplesmente se dissolvem”, diz Pogge. Nesse ponto, o universo será composto de radiação livre abundante, partículas subatômicas e inúmeros buracos negros. Esses buracos negros reinarão supremos durante a era seguinte, apropriadamente apelidada de Era do Buraco Negro, que é um tópico para outro dia.
Embora impossivelmente distante – e em alguns níveis, profundamente perturbador de se pensar – a Era Degenerada acontecerá um dia. Na icônica comédia romântica de Woody Allen, de 1977, Annie Hall, uma versão em idade escolar de Allen para de fazer sua lição de casa depois de ler em um jornal que o universo está se expandindo, fazendo com que o personagem pergunte ao pediatra: “Qual é o objetivo?”
Você pode simpatizar com o personagem de Allen. Mas a Era Degenerada é sem dúvida um tópico fascinante a ser contemplado, especialmente considerando o quão irreconhecível o futuro cosmos será comparado ao universo já bizarro que conhecemos agora.
Publicado em 04/04/2020 20h00
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