Cómo acabará el universo: muerte térmica, Big Rip y más

¿Cómo acabará el universo? La respuesta que mejor respaldan hoy las observaciones es el Big Freeze o muerte térmica: el espacio sigue expandiéndose, las estrellas se apagan, los agujeros negros se evaporan y solo quedan partículas muy dispersas a una temperatura cercana al cero absoluto. El motivo es que la energía oscura, hasta ahora, parece constante y la expansión se acelera sin señales de detenerse. El Big Rip, el Big Crunch y la desintegración del vacío necesitan cada uno un ingrediente extra que hoy no tiene pruebas. La desintegración del protón es un "quizá" dentro del Big Freeze: depende de teorías de gran unificación que nadie ha confirmado.

Veamos cada final: qué necesita, cuánto tardaría aproximadamente y en qué punto está la evidencia.

Los cinco finales, lado a lado

Big Freeze: el final más probable

En 1998 Riess y colaboradores, y en 1999 Perlmutter y colaboradores, usaron supernovas lejanas para demostrar que la expansión se acelera. La energía oscura entró así en la física, y el trabajo ganó el Nobel de 2011. Los resultados de 2018 del satélite Planck dan al universo unos 13 800 millones de años, con la materia ordinaria en torno al 5 % de la energía total, la materia oscura en torno al 27 % y el resto energía oscura.

Si la energía oscura se mantiene constante, el universo se expande para siempre. Adams y Laughlin trazaron este camino en 1997 en Reviews of Modern Physics:

1. Las estrellas siguen formándose hasta unos 10¹⁴ años; luego se acaba el gas y se apagan las últimas enanas rojas.
2. Quedan enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros, mientras las galaxias se dispersan poco a poco.
3. Los agujeros negros emiten energía por un efecto cuántico, como mostró Hawking en Nature en 1974. Los de masa estelar tardan unos 10⁶⁷ años en evaporarse; los supermasivos más grandes, unos 10¹⁰⁰ años.
4. Después solo quedan fotones, neutrinos y electrones muy dispersos, enfriándose hacia el cero absoluto, sin diferencias de energía que puedan hacer trabajo. Eso es la muerte térmica.

Este camino no necesita física nueva, solo que el modelo actual siga valiendo. Por eso es la respuesta por defecto.

Big Rip: una energía oscura que no deja de crecer

Caldwell, Kamionkowski y Weinberg propusieron en Physical Review Letters en 2003 que, si la ecuación de estado w de la energía oscura es menor que -1 (la llamaron energía fantasma), su densidad aumenta con el tiempo. La expansión se vuelve cada vez más rápida y desgarra primero los cúmulos de galaxias, luego las galaxias, las estrellas, los planetas y, al final, los átomos. En sus ejemplos salen decenas de miles de millones de años, según el valor de w.

Las mediciones actuales son compatibles con w igual a -1 y nadie ha confirmado un valor menor que -1. El Big Rip es una posibilidad calculada con cuidado, pero sin pruebas.

Big Crunch: el universo se contrae

Un Big Crunch exige que la energía oscura se vuelva negativa. Entonces la expansión se frena y se invierte: las galaxias se acercan, el fondo cósmico de microondas vuelve a calentarse y todo cae hacia un punto.

De los cinco, es el más ligado a datos recientes. Los resultados de DESI de 2025 prefieren una energía oscura que se debilita con el tiempo entre 2,8 y 4,2 desviaciones estándar, por debajo de las 5 que se piden para hablar de descubrimiento. Aunque se debilite, eso no implica que se vuelva negativa ni que el universo deba contraerse. Más en Rebobinar: ¿se contraerá el universo?.

Desintegración del vacío: se hunde el propio vacío

Nuestro vacío podría no ser el estado más estable. Según las mediciones actuales (el bosón de Higgs se encontró cerca de 125 GeV en 2012, entre otros por ATLAS), podría ser metaestable, con una vida esperada de unos 10¹³⁹ años. La teoría viene de Coleman en 1977 y de Coleman y De Luccia en 1980: si alguna vez se forma una burbuja de un vacío más estable, se expande casi a la velocidad de la luz y reescribe la física en su interior.

Esa cifra es muchísimo mayor que la edad actual del universo, así que no nos afecta en la práctica. También se pregunta si un experimento de alta energía podría provocarla. Los rayos cósmicos llevan miles de millones de años superando la energía de cualquier colisionador y el universo sigue aquí. Más en Desintegración del vacío: ¿puede colapsar el vacío del universo?.

Desintegración del protón: un "quizá" dentro del Big Freeze

¿Mueren los protones? El detector Super-Kamiokande lleva décadas vigilando un enorme tanque de agua y nunca ha visto desintegrarse un protón, lo que sitúa su vida por encima de 10³⁴ años. Algunas teorías de gran unificación predicen la desintegración, pero ninguna está confirmada.

Si los protones se desintegran, el Big Freeze cambia: la materia de enanas blancas y estrellas de neutrones va desapareciendo sin esperar a que se evaporen los agujeros negros. Si no, esa materia permanece. Por eso la desintegración del protón es un posible rasgo del Big Freeze, no un final aparte. Más en Desintegración del protón: ¿mueren los protones?.

¿Y la materia oscura?

La materia oscura es más del 80 % de la materia del universo y las galaxias se formaron dentro de halos de materia oscura. Define cómo se agrupa la materia, pero nada indica que cambie el destino final: Freeze, Rip y Crunch dependen sobre todo de la energía oscura. Qué es la materia oscura sigue sin saberse: véase ¿Quién es la materia oscura?.

Cómo se juega esto en Cosmos Era

Cosmos Era es un juego incremental de ciencia ficción dura que va desde el primer instante (véase la era del universo primordial) hasta el final del universo, con 16 finales. Varios de los anteriores aparecen en el juego:

• "Rebobinar": enciende el nodo del Big Crunch, la energía oscura se vuelve negativa y el universo se contrae.
• "Desintegración del vacío": enciende el nodo "Detonar el vacío". Que un jugador lo detone es ficción; nadie puede provocar una burbuja de vacío real.
• "Desintegración del protón": quédate al final de los tiempos y mira cómo se desintegra el último protón. Este final exige esperar 24 horas reales, una decisión de diseño del juego y no un requisito de la física.
• "Universo bebé": crear un universo nuevo en un laboratorio. Farhi y Guth estudiaron las condiciones en 1987; construir uno de verdad es ficción. Véase Universo bebé.

Los efectos de los finales en el juego son reglas del juego, no conclusiones científicas. Para saber cómo desbloquear cada uno, lee la guía de finales o empieza a jugar.

FAQ

¿Cómo acabará el universo?

Los datos favorecen el Big Freeze (muerte térmica): expansión continua, estrellas que se apagan, agujeros negros que se evaporan y temperatura cercana al cero absoluto. Supone una energía oscura casi constante, algo que DESI y otros estudios siguen poniendo a prueba.

¿En qué se diferencian el Big Freeze, el Big Rip y el Big Crunch?

Los tres dependen de la energía oscura. Casi constante da el Big Freeze, creciente el Big Rip y negativa el Big Crunch. Por eso medir cómo cambia la energía oscura es tan importante.

¿Se desintegran los protones? ¿Acabaría eso con el universo?

Nadie ha visto desintegrarse un protón y su vida supera los 10³⁴ años. Aunque lo hicieran, solo harían desaparecer la materia más a fondo durante el Big Freeze; no acabarían con el universo por sí solos.

¿Podría ocurrir mañana la desintegración del vacío?

No hay motivo para esperarlo. La vida esperada es de unos 10¹³⁹ años, mucho mayor que la edad actual del universo. Además la burbuja se expandiría casi a la velocidad de la luz y no daría aviso antes de llegar.

¿Un Big Crunch es lo mismo que un rebote hacia un universo nuevo?

No. El Big Crunch solo dice que la expansión se invierte en contracción. Si después hay un rebote es especulación, sin respaldo observacional.