EL UNIVERSO

EL ORIGEN DEL UNIVERSO

Hoy en día la principal teoría científica de la creación de este universo, y la que veremos en profundidad en este informe, es la del Big Bang. Se atribuye a una gran explosión de donde emergió toda la materia que se concentraba en un punto sin volumen y de densidad infinita, en física a esto se llama singularidad, dentro de ella ni el espacio ni el tiempo pueden existir. De este modo pierde sentido la pregunta ¿Qué había o pasaba antes del Big Bang? o ¿Qué causó el Big Bang? ya que no existe nada antes del Big Bang, pues se dice que no existía el tiempo, una causa implica un orden temporal que no existía sino hasta el momento de la expansión.

Luego del estallido comienza la inflación del Universo, la cual crea la materia que comenzó a alejarse muy rápidamente, nacen el espacio y el tiempo. Al terminar la inflación el Universo era tremendamente caliente, el cual comienza a enfriarse, a estas temperaturas no pueden haber existido átomos ni moléculas como las conocemos, los protones y neutrones convivían en equilibrio con los electrones, muones, neutrinos y rayos gamma que poseían mucha energía. Al bajar la temperatura muchas de estas partículas comenzaron a desaparecer, quedando sólo protones, neutrones y electrones. Dos protones y dos neutrones se unieron para formar un 25% de helio, el 75% restante queda como hidrógeno. El Universo sigue su expansión, 380 mil años después de la explosión la temperatura es apta para que protones y electrones se combinen para

formar átomos neutros, los cuales recombinándose dieron origen a lo que hoy conocemos como Universo.

Al pasar el tiempo, algunas regiones ligeramente más densas de la materia casi uniformemente distribuida crecieron gravitacionalmente, haciéndose más densas, formando nubes, estrellas, galaxias y el resto de las estructuras astronómicas que actualmente se observan.

El Universo continúa en expansión y enfriándose, actualmente su temperatura es de -270°C.

POSTERIOR AL BIG BANG

Después de ocurrir esta explosión, el espacio fue sufriendo transformaciones con ayuda de los cambios de temperatura que iban ocurriendo con el paso del tiempo. Estas transformaciones dieron origen a las partes del espacio que podemos ver hoy en día, como son las estrellas, constelaciones

ESTRELLAS

Las estrellas son enormes esferas de gas, principalmente hidrógeno y helio, que están a muy alta temperatura. Poseen una fuente interna de energía que se transporta por radiación, convección y conducción. Siempre están sometidas a su atracción gravitatoria y a la fuerza que proporciona la presión interna del gas.

A continuación se nombran algunas características de su evolución:

Se originan a partir de grandes nubes (nebulosas) que contienen mucho gas y polvo a bajas temperaturas, cuyas partículas comienzan a contraerse debido a la atracción gravitacional, aumentando la presión en el centro, lo que genera el incremento de la temperatura hasta producirse la fusión nuclear. Durante este proceso se juntan núcleos de hidrógeno formando núcleos de helio, liberándose energía desde el interior de la nebulosa, naciendo así una estrella.

Cuanto mayor sea la masa de una estrella menos tiempo tiene de vida y viceversa.

Una estrella vive mientras dure la transformación del hidrógeno en helio, hasta que el hidrógeno finalmente se agota y la estrella muere, pero esto puede tardar millones o miles de millones de años.

Cuando el hidrógeno se consume, el núcleo, que ahora es de helio, se contrae produciendo un aumento de la temperatura hasta que el helio se fusiona, liberando oxígeno y carbono, la estrella comienza a expandirse, aumenta su brillo, disminuye la temperatura en su superficie, adopta un tono rojizo convirtiéndose en una gigante roja.

CONSTELACIONES:

Las constelaciones son agrupaciones de estrellas, que miradas desde la Tierra parecen estar cercanas y contenidas en una especie de esfera denominada esfera celeste o bóveda celeste, la que parece girar en dirección este-oeste. Sin embargo, esta esfera es imaginaria, pues las estrellas se encuentran distantes entre sí.

Las configuraciones estelares pueden asociarse con objetos o personajes, dependiendo de la imaginación de quien observe el firmamento. Actualmente, la esfera celeste se divide en 88 constelaciones, muchas de las cuales tienen nombres que provienen de los griegos, como por ejemplo, Andrómeda, Perseo, Orión, Casiopea, etcétera. Las constelaciones más familiares son las del zodiaco. El zodiaco es una secuencia de 12 constelaciones que rodean la eclíptica, es decir, por donde pasa el Sol en su curso anual y por donde también pasan la Luna y los planetas. Las constelaciones zodiacales son: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpión, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis. La constelación más conocida en

nuestro hemisferio es la de Orión, especialmente por la presencia de las “Tres Marías”.

GALAXIAS

Las galaxias deben haberse formado entre un millón y 500 millones después del momento del Big Bang a partir de fluctuaciones (incremento local de densidad) en el Universo primitivo, las cuales deben haber crecido en tamaño hasta llegar al punto donde la fuerza de gravedad dentro de la fluctuación empezó a superar la expansión y adquirió identidad propia. Una vez que la fluctuación comienza a contraerse empiezan a aparecer pequeñas inhomogeneidades que aumentan y colapsan gravitacionalmente, formando las galaxias. El cúmulo inicial se divide en miles de fragmentos menores, que constituirían las galaxias individuales.

Es posible que se formen de manera inversa: primero las estrellas, luego las galaxias y finalmente los cúmulos de galaxias.

Una galaxia es un sistema tridimensional de estrellas, gases y polvos interestelares, generalmente no se encuentran solas, sino que forman parte de grupos llamados cúmulos de galaxias. A comienzos del siglo XX, Edwin Hubble descubrió que todas las galaxias se están alejando entre sí, fenómeno que tiene con la expansión del Universo.

EVIDENCIAS

Christopher J. Miller & Rober C. Nichol de la universidad de Carnegie Mellon (Pittsburgh) han demostrado que las oscilaciones acústicas que se estaban produciendo en el plasma que formaba el universo cuando este tenía unos ~ 300,000 años pueden ser detectadas en la distribución de materia actual y comparadas con los datos del Fondo Cósmico de Microondas (CMB) si se traza la evolución temporal correspondiente de las perturbaciones resultando ser perfectamente consistente con el escenario básico del Big Bang.

La constante expansión del universo: De la observación de galaxias y quasares lejanos se desprende la idea de que estos objetos experimentan un corrimiento hacia el rojo, lo que quiere decir que la luz que emiten se ha desplazado proporcionalmente hacia longitudes de onda más largas. Esto se comprueba tomando el espectro de los objetos y comparando, después, el patrón espectroscópico de las líneas de emisión o absorción correspondientes a átomos de los elementos que interactúan con la radiación. En este análisis se puede apreciar cierto corrimiento hacia el rojo, lo que se explica por una velocidad recesional correspondiente al efecto Doppler en la radiación. Al representar estas velocidades recesionales frente a las distancias respecto a los objetos, se observa que guardan una relación lineal, conocida como Ley de Hubble.

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