Del Big Bang al Big Rip: La Evolución del Universo
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Del Big Bang al Big Rip
El universo se originó hace unos 13.700 millones de años en una gran explosión: el Big Bang. La idea del Big Bang surgió al conocer el hecho de que las galaxias se alejan unas de otras. Si las galaxias se alejan, hay que pensar que en el pasado estuvieron más cerca y, al principio, toda la materia estaba concentrada en una zona muy pequeña.
El Big Bang y la Historia del Universo
El universo tal como lo conocemos hoy (con galaxias, estrellas, etc.) no se parece en nada a lo que era en los primeros instantes del Big Bang. ¿Y el futuro? Las predicciones son que la energía oscura podría separar las galaxias a distancias que las harían prácticamente invisibles y, en una versión extrema, podría desmembrar la galaxia, las estrellas y los átomos. Sería el Big Rip, la gran estripada.
El Origen de los Elementos
Las estrellas son fábricas de elementos químicos. La mayoría de los elementos químicos se producen en las explosiones de las supernovas. En realidad, toda la materia que nos rodea está hecha de elementos sintetizados en las estrellas.
El Origen del Sol
Hace 4.570 millones de años, en un brazo de una galaxia, una nube de gas y polvo comenzó a contraerse. Algunos millones de años más tarde, esa nebulosa se transformó en el Sol (estrella) y sus planetas. La nebulosa de la que salió el Sol fue contaminada por una supernova. Se piensa que una estrella de este tipo (quizás más de una) explotó cerca de la nebulosa, y esta supernova cercana causó la contracción de la nebulosa que originó el sistema solar.
La Formación de los Planetas
De la nebulosa inicial comprimida por la explosión de la supernova no solo surgió el Sol; a su alrededor orbitan los planetas.
- Planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, llamados gigantes, se formaron sobre todo por gas.
- Planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, llamados terrestres, se formaron a partir de material sólido: roca y metal.
Descubrimiento de los Exoplanetas
En 1995 se descubrió el primer planeta en órbita alrededor de una estrella que no era el Sol. En poco más de 10 años, la detección de exoplanetas se ha convertido en una de las áreas con más futuro de la astronomía.
Condiciones para la Vida en los Planetas
- Distancia del planeta a la estrella: En los planetas muy cercanos o lejanos, la temperatura que se suele dar no permite la existencia de agua en estado líquido.
- Una gravedad suficiente en el planeta: Si es como Marte, no hay suficiente gravedad para retener la atmósfera.
- Núcleo metálico activo: Cuando gira, el núcleo genera un campo magnético que protege el planeta de las radiaciones X.
- La presencia de un satélite grande: La inclinación del eje de rotación de la Tierra sin el amarre gravitacional de la Luna.
- El tiempo de vida de la estrella: Las estrellas con mucha masa viven menos tiempo que las que tienen menos.
- Existencia de planetas gigantes cercanos: Gracias a la intensa atracción gravitacional que presentan, pueden desviar asteroides y, así, proteger otros planetas de posibles impactos.
- La situación dentro de la Vía Láctea: Lejos del centro galáctico, donde las explosiones de supernovas que emiten una gran cantidad de radiación perjudicial para los seres vivos son muy frecuentes.
¿De Qué Está Hecho el Universo?
El universo es un vacío inmenso en el cual hay millones de cuerpos. Algunos podemos ver a simple vista y otros son invisibles al ojo humano, pero se pueden observar con telescopios. También hay materia que no podemos observar, llamada materia oscura.
El Universo Observable
El universo es, sobre todo, un vacío en el cual flotan miles de millones de galaxias. En cada galaxia hay miles de millones de estrellas, planetas y nebulosas (polvo). Desde el punto de vista químico, la fórmula del cosmos observable es sencilla: 75% de hidrógeno, 20% de helio y 5% de otros elementos.
La Materia Oscura
Casi todos los astrónomos admiten que las galaxias, con las estrellas y los planetas que las forman, constituyen tan solo una pequeña parte, puede ser el 10% de la materia total del universo. El 90% que resta es materia con una composición y unas propiedades que desconocemos: no emite radiación, y se le llama materia oscura.
¿Cómo Está Organizado el Universo?
Viajar de una estrella a otra a través de la galaxia es absolutamente imposible en la realidad, teniendo en cuenta las dimensiones espaciales. Por otro lado, la materia no está distribuida de manera uniforme en el espacio. La Vía Láctea forma parte de un grupo de unas treinta galaxias: el Grupo Local. A su vez, el Grupo Local está integrado en un conjunto de grupos llamados Supercúmulo de Virgo, que incluye miles de galaxias: un total de miles de billones (1015) de estrellas. Puede ser que el Supercúmulo de Virgo forme parte de otra estructura aún más grande… los astrónomos tienen dificultades para detectarla.
El Sol es una estrella media con los planetas en una zona intermedia de una gran galaxia espiral que llamamos Vía Láctea. En la Vía Láctea hay unos 100.000 millones de estrellas. Todas las estrellas que vemos forman parte de la Vía Láctea. Las constelaciones son estrellas con formas y nombres característicos. La mayoría de las constelaciones no son grupos reales: no todas las estrellas de una misma constelación están a la misma distancia de la Tierra.
El Universo en Movimiento
Ni un solo átomo de la galaxia queda inmóvil ni un solo segundo. Todo se mueve. A menudo, gira. En una galaxia, las estrellas giran alrededor de su núcleo, los satélites giran alrededor de sus planetas y los planetas giran alrededor de las estrellas.
La Fuerza de la Gravedad
Isaac Newton explicó estos giros con la ley de la gravitación universal. La ley de la gravitación dice que los cuerpos se atraen: cuanto más próximos estén y mayor sea la masa, mayor será la atracción.
Los Agujeros Negros
La atracción gravitacional más intensa la producen los agujeros negros, que son concentraciones de materia de altísima densidad. Tienen un campo gravitacional tan grande que ni siquiera la luz, a su velocidad extraordinaria, puede escapar. ¿Cómo podemos saber si existen? Se conoce su existencia por la radiación (rayos X) que emite la materia cuando acelera, antes de caer en el gran pozo gravitatorio (agujero negro). Se ha podido investigar que casi todas las galaxias contienen un agujero negro en el centro. El que ocupa la Vía Láctea se llama Sagitario A. La paradoja de los agujeros negros es que, cuantos más cuerpos caigan, mayor será su masa y, por tanto, incrementará su atracción gravitacional.