El Origen del Universo y la Formación de Galaxias y Estrellas

El Origen del Universo

A) ¿De dónde surge el universo? El universo pudo haber surgido de una singularidad, un punto donde las magnitudes son infinitas. Magnitudes: densidad, temperatura y energía. ¿Qué había antes en relación con el espacio y el tiempo? Desde mediados del siglo XVI se creía que el universo era inmutable e infinito.

B) ¿Cuándo comienza el llamado tiempo de Planck? Características.

T = 10 elevado a -43 s, t > 10 elevado a 32 K. Partículas, antipartículas y fotones descendían rápidamente.

C) La era de la gran unificación. Fuerzas existentes. ¿Cuándo se separan estas fuerzas?

Gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Se separan cuando t -> 10 elevado a -35 s, t: 10K elevado a 32 K.

D) La era de la radiación. Características. ¿Cómo estaba formado el universo?

Comienzan a agruparse los protones y neutrones, dando lugar a los primeros núcleos atómicos. La densidad y la temperatura descendían rápidamente.

E) ¿En qué condiciones de presión y temperatura se forman los primeros núcleos atómicos?

Comienza cuando t1 = 45 y t2 = 380,000 años, cuando la temperatura es inferior a los 1,000 millones de grados. ¿Cómo se denomina este proceso? Nucleosíntesis primordial.

F) ¿Cuándo se forman los primeros átomos?

Los primeros átomos se forman cuando el tiempo era de 380,000 años y empiezan a juntarse los electrones a los núcleos atómicos de hidrógeno y helio. T ¿Cómo era entonces el universo? Era negro porque estaba oscuro, pero la radiación deja de interaccionar con la materia y el universo se vuelve luminoso.

G) ¿Cuándo se forman las primeras galaxias?

A los 100 millones de años. ¿Qué tiempo ha transcurrido desde el Big Bang hasta la actualidad? 100 m.a.

Formación de Galaxias y Estrellas

A) ¿De dónde surgen las galaxias y estrellas?

De las nubes de hidrógeno cuya masa puede ser de hasta 10 millones de veces la masa del sol. Estas nubes están muy frías, entre: 10K ¿Cuál es la galaxia más próxima? Andrómeda.

B) ¿Qué es una protoestrella? Características.

Periodo de evolución de una estrella desde que una nube molecular formada por hidrógeno, helio y partículas de polvo, empieza a contraerse hasta que la estrella alcanza la secuencia principal.

• Tardan 100 m.a en evolucionar desde nube molecular a estrella.
• Las estrellas se forman en cúmulos.

C) ¿Cuál es la vida media de una estrella del tamaño del sol?

9,000 millones de años. ¿Qué elementos se originan en su núcleo? A partir de hidrógeno produce helio y H, C, O.

D) Explica brevemente qué es una nebulosa planetaria y su origen.

Es una nebulosa de emisión, que consiste en una envoltura brillante en expansión de plasma y gas ionizado, expulsado durante la fase de rama asintótica gigante que atraviesan las estrellas gigantes rojas en los últimos momentos de sus vidas. Su nombre se debe a que sus descubridores observaron que su apariencia era similar a los planetas gigantes vistos a través de los telescopios de la época.

E) Diferencias entre una gigante roja y una enana blanca.

Una gigante roja tiene una T = 3000 K - 1600 K, mientras que la enana blanca tiene una T = 9000 K. Las estrellas se inflan hasta convertirse en una gigante roja, luego expulsan las capas externas formando una nebulosa planetaria y se enfrían poco a poco hasta convertirse en una enana blanca.

F) ¿Cuál será el final de una estrella como el sol?

Se hinchará hasta convertirse en una gigante roja y luego expulsará las capas externas, hasta convertirse en una enana blanca. - Explosión violenta de una estrella M > 8 Msol a una velocidad del orden de 1/4 a la velocidad de la luz (v = 1/4 C). Se produce una onda llamada supernova, dando lugar a los elementos cuyo número atómico es Z > 26 (26 elevado a Fe).

G) ¿Cuál es el origen de las supernovas?

Las supernovas se originan a partir de la explosión de estrellas masivas al final de su ciclo de vida.

H) Origen y características de los agujeros negros.

Es una región finita provocada por una gran concentración de masa en su interior, enorme aumento de la densidad, genera un campo gravitatorio. Se dice que fue formado por la muerte de una gigante roja (Stephen Hawking en 1988).

I) ¿Qué es un cuásar? Cita alguno.

Es una fuente astronómica de energía electromagnética, incluyendo radiofrecuencias y luz visible.

J) ¿Qué es una constelación?

Un conjunto de estrellas identificable por su peculiar disposición. Ejemplo: Osa Mayor.

K) ¿Cuántas constelaciones zodiacales hay? Cítalas. ¿Cuál es su característica común?

Hay 12 constelaciones zodiacales: Piscis, Leo, Tauro, Virgo, Libra, Capricornio, Géminis, Escorpio, Aries, Sagitario, Cáncer y Escorpio. Características en común: Sol, planeta, luna.