¿Qué tan improbable es que toda la materia sea consumida por los agujeros negros?

Ni siquiera remotamente posible. Cuando estás hablando de “toda la materia” estás hablando de toda la materia dispersa sobre el universo. Ese asunto se extiende primero muy lejos para unirse razonablemente rápido. En su camino hacia la fusión, las estrellas se formarían, explotarían y dispersarían materia incluso mientras el universo se expandía.

Una teoría de la expansión del universo sugiere que alcanzará una expansión máxima y luego colapsará. Si eso fuera cierto, durante ese tiempo fabulosamente largo que el universo tardó en colapsar de nuevo a una singularidad, similar si no idéntica a la singularidad antes del Big Bang, la formación de estrellas y sus explosiones continuarían.

En ese camino de contracción, los agujeros negros existentes se fusionarían y quién sabe qué sucedería si se fusionaran suficientes.

En esa teoría, sin embargo, al final del tiempo inimaginablemente largo, toda la materia sería consumida por el agujero negro en el que se habría convertido el universo.

Sin embargo, esa no es la única teoría hoy con un fuerte respaldo. Otras teorías explican que el universo continuará expandiéndose para que lo que sugieras nunca suceda.

Incluso si toda la materia en las proximidades (todavía vastas vecindades) de los agujeros negros fuera tragada por el agujero negro vecino, las inmensas regiones casi vacías del espacio aún contendrían algo de materia “sin revolver”. Para que toda la materia sea consumida por uno o más agujeros negros, supongo que estaríamos en el camino de regreso hacia un colapso total de toda la materia en el universo en un solo agujero negro.

Pero, de nuevo, dado que la fuerza de atracción gravitacional se siente teóricamente por toda la materia, si el universo alguna vez dejara de expandirse, sería lógico que toda la materia se derrumbara, ya que toda esa materia dispersada en nuestro universo continuaría tirando, incluso si minuciosamente sobre todos los demás asuntos simultáneamente.

El destino a largo plazo y la evolución de los objetos astrofísicos, un artículo sobre arXiv proporciona una extrapolación plausible basada en la ciencia de las etapas final y final del universo. Según ellos, después de que la materia se haya perdido a través de la descomposición de protones y la aniquilación de partículas, la materia que “permanece” está atada dentro de los agujeros negros. Cuando se han evaporado, solo quedan fotones de longitud de onda colosal, quedan neutrinos, electrones y positrones.

El tiempo sobre estas escalas está indexado por η, como “décadas cosmológicas”. Por ejemplo, la edad actual del universo corresponde a η ≈ 10.

[A] La era dominada por la radiación. −∞ <η <4. Esta era corresponde al período de tiempo habitual en el que la mayor parte de la densidad de energía del universo está en forma de radiación.

[B] La Era Estellífera. 6 <η <14. La mayor parte de la energía generada en el universo surge de procesos nucleares en la evolución estelar convencional.

[C] La era degenerada. 15 <η <37. La mayor parte de la masa (bariónica) en el universo está encerrada en objetos estelares degenerados: enanas marrones, enanas blancas y estrellas de neutrones. La energía se genera a través de la descomposición de protones y la aniquilación de partículas.

[D] La Era del Agujero Negro. 38 <η <100. Después de la época de descomposición de protones, los únicos objetos que quedan como estelares son agujeros negros de masas muy dispares, que se evaporan activamente durante esta era.

[E] La Era Oscura. η> 100. En este momento tardío, los protones se han descompuesto y los agujeros negros se han evaporado. Solo quedan los productos de desecho de estos procesos: principalmente fotones de longitud de onda colosal, neutrinos, electrones y positrones. La aparente pobreza de esta época distante se debe quizás más a las dificultades inherentes a la extrapolación lo suficientemente lejos en el futuro, más que a una escasez real de procesos físicos.

Yo diría poco probable. Creo que la mayoría de la materia será consumida por los agujeros negros, porque las galaxias parecen agua arremolinándose por el agujero de una bañera. Pero gran cantidad de materia es arrojada al espacio más allá de una galaxia por supernovas y demás. Con las galaxias alejadas entre sí y el espacio entre ellas expandiéndose, creo que el planeta rebelde que está aquí y allá, fuera de las galaxias, permanecerá allí por la eternidad o la muerte del universo (si eso es posible).