Materia oscura, agujeros negros y origen de la Luna: fundamentos de astronomía y geología planetaria

1. Materia oscura

El 90 % de la materia del universo se denomina materia oscura. Se desconoce su descomposición y sus propiedades; no obstante, no emite radiación, de ahí su nombre. Aunque "no se ve", existe, y la prueba de ello es el acercamiento de las galaxias, debido a la atracción gravitatoria que provoca esta materia.

2. Composición del Sol y espectroscopia

El Sol está compuesto fundamentalmente por hidrógeno y helio. Esto se averigua mediante el análisis de los espectros de radiación: la luz que emite la estrella incide en un prisma de cristal, que crea un espectro de luz que se compara con los espectros de otros elementos. Este procedimiento permite conocer qué elementos y compuestos químicos hay en las estrellas y en las galaxias.

4. Gravedad y agujeros negros

Por la fuerza de la gravedad, cuanto más próximos estén y mayor masa tengan los cuerpos, más se atraen. Los agujeros negros son concentraciones de materia de altísima densidad. Su campo gravitatorio es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. El punto de no retorno es la distancia límite: si un objeto se encuentra por dentro de esa distancia no puede escapar y cae hacia el agujero negro. Por ejemplo, en Sagitario A*, las estrellas no caen sobre él porque se encuentran a más de 7,7 millones de km de distancia, que es el punto de no retorno.

5. Expansión del universo y el Big Bang

Sabemos que el universo se expande observando el espectro de la luz que nos envían las galaxias. Las líneas del espectro están desplazadas hacia el rojo, y esto significa que se están alejando, ya que el color rojo es el que tiene mayor longitud de onda. Si el universo se expande, esto sugiere que antes estuvo más concentrado, y de ahí surge la idea del Big Bang.

6. Formación de estrellas y planetas

A) Formación del Sol

La explosión de una supernova genera una onda de choque que comprime una nebulosa. Las partículas que forman esta nebulosa chocan y alcanzan elevadísimas temperaturas. A partir de una determinada temperatura, los núcleos de hidrógeno se fusionan y forman helio, liberando una gran cantidad de energía. Se dice entonces que ha nacido el Sol.

B) Formación de los planetas

Los planetas se formaron por la concentración gravitatoria de los materiales contenidos en la nebulosa original. En el centro de la nebulosa la temperatura era muy alta y no pudieron condensarse aquellos elementos más ligeros —los más abundantes, H y He—, que emigraron a las zonas más exteriores del disco donde las temperaturas eran menores. Por eso los planetas internos son rocosos, formados por materiales refractarios y escasos de la nebulosa inicial; los externos tienen mucha masa como consecuencia de la abundancia de dichos elementos y compuestos en la nebulosa.

7. La Luna y su origen

La Luna es un satélite inusual, gigantesco para un pequeño planeta como la Tierra. Posee una densidad menor que la de la Tierra, al carecer de un núcleo metálico prominente. Existen varias hipótesis sobre su origen, aunque la más aceptada hoy es la del impacto de un planeta menor contra la Tierra. Esta hipótesis está basada en las siguientes evidencias:

1. Su antigüedad es similar a la de la Tierra.
2. Su menor densidad, similar a la del manto terrestre, y la escasez de elementos volátiles sugieren una pérdida de dichos elementos por las altas temperaturas generadas en el choque.

Observaciones finales

Los conceptos presentados aquí —materia oscura, composición estelar por espectroscopia, gravedad extrema en agujeros negros, expansión del universo, procesos de formación estelar y planetaria, y el origen de la Luna— constituyen fundamentos clave para la comprensión de la astronomía y la geología planetaria. Cada punto merece estudios detallados con datos observacionales y modelos físicos para profundizar en su naturaleza.