Quanto durerà la materia nell’universo?

Nemmeno gli oggetti più densi e longevi dell’universo, come stelle di neutroni, nane bianche e buchi neri, sono eterni: la gravità sarebbe in grado di trasformare lentamente la loro massa in energia, facendoli evaporare. I calcoli mostrano infatti che esiste una soglia al di là della quale essi non possono sopravvivere. Ciò pone un limite massimo alla durata della materia nel cosmo e lascia intendere che il destino finale dell’universo sia un’espansione indefinita verso uno stato di vuoto asintotico.

Eterni solo in apparenza: la fine degli oggetti compatti

Nell’universo esistono oggetti così estremi e compatti da essere considerati quasi indistruttibili. Per molto tempo si è creduto che stelle di neutroni, nane bianche e buchi neri fossero destinati a durare per sempre. Tuttavia, una nuova ipotesi teorica (IOPscience) suggerisce che anch’essi potrebbero avere una fine.

Il meccanismo dell’evaporazione gravitazionale

In presenza di gravità estremamente intensa, qualsiasi corpo molto denso e stabile potrebbe convertire parte della sua massa in energia. Si tratta di un meccanismo già proposto negli anni Settanta da Stephen Hawking per spiegare l’evaporazione dei buchi neri: una progressiva perdita di materia attraverso l’emissione di radiazione, causata dalla formazione spontanea di coppie di particelle e antiparticelle. La novità dello studio è che un fenomeno simile potrebbe interessare le stelle di neutroni e le nane bianche, oltre ai buchi neri.

Una vita lunghissima, ma non infinita

Le stime fornite dai ricercatori indicano tempi straordinariamente lunghi, ma comunque finiti. Una stella di neutroni scomparirebbe in circa 10⁶⁸ (1 seguito da 68 zeri) anni, una nana bianca durerebbe fino a 10⁷⁸ (1 seguito da 78 zeri) anni, mentre un buco nero supermassiccio impiegherebbe circa 10⁹⁶ (1 seguito da 96 zeri) anni per svanire completamente. L’universo, in confronto, ha un’età di circa 13,8 miliardi di anni, cioè poco più di 10¹⁰ (1 seguito da 10 zeri) anni. È come paragonare un battito di ciglia all’intera vita di una galassia: la differenza di scala è talmente grande da risultare quasi inimmaginabile.

Il vuoto come punto d’arrivo

Se questo scenario fosse corretto, nel futuro remoto dell’universo non resterebbe più nulla di quanto si osserva oggi: tutte le stelle morte sparirebbero, una dopo l’altra, lasciando un residuo energetico sempre più rarefatto al loro posto. La materia visibile si dissolverebbe gradualmente in un universo in espansione divenuto ormai vuoto e freddo.

Un’ipotesi estrema per il destino dell’universo

Ne emerge una previsione che fissa un limite massimo alla durata della materia nel cosmo, una scadenza che riguarda ogni oggetto fisico conosciuto, per quanto resistente. Benché ancora altamente speculativa, questa congettura sembra in realtà accordarsi piuttosto bene con i tentativi di coniugare la relatività generale e la meccanica quantistica. Una sua eventuale conferma rappresenterebbe quindi una vera e propria svolta per la fisica teorica.

Cosa resta dopo la sparizione della materia?

Nessun evento eclatante, come un’esplosione o un collasso gravitazionale, a segnare il destino ultimo dell’universo, dunque: solo una lenta, continua e irreversibile trasformazione della materia in energia, che lo avvierebbe verso una forma di vuoto asintotico, in cui niente potrebbe continuare ad esistere.