Resum d'Astronomia i Cosmologia: Teories, Estrelles i Univers

Models de l'Univers i Teories Astronòmiques

Teoria Geocèntrica (Ptolomeu i Aristòtil)

• El cel és de forma esfèrica i té moviments gravitatoris.
• La Terra té forma esfèrica i està situada al centre de l'univers.
• La Terra no té moviment.
• Els planetes i els astres es desplacen en petits cercles al voltant de la Terra.

Teoria Heliocèntrica (Copèrnic, Kepler i Galileu)

• La Terra no ocupa el centre de l'univers.
• L'únic cos que gira al voltant de la Terra és la Lluna.
• Els planetes giren al voltant del Sol.
• La Terra gira sobre ella mateixa, la qual cosa prediu fenòmens com l'alternança del dia i la nit.

El Sistema Solar i l'Espai Intergalàctic

Components del Sistema Solar (Ordre)

1. Sol
2. Mercuri
3. Venus
4. Terra
5. Mart
6. Cinturó d'Asteroides
7. Júpiter
8. Saturn
9. Urà
10. Neptú
11. Plutó (planeta nan)

El límit del Sistema Solar és a 15.000 milions de km del Sol. L'estrella més propera és Pròxima Centauri, situada a 40.000.000 milions de km.

Galàxies i Estructures Còsmiques

• Les nebuloses són galàxies, comparables amb la nostra, i sovint tenen forma d'espiral.
• La Via Làctia té aproximadament cent mil anys llum de diàmetre i conté centenars de milers de milions d'estrelles que giren lentament, completant una volta cada 250 milions d'anys.

L'Expansió de l'Univers

L'Efecte Doppler

Quan un objecte en moviment emet ones, la freqüència que ens arriba d'elles varia d'acord amb la velocitat a la qual es mou.

L'Efecte Doppler va ser utilitzat per determinar el moviment relatiu de les altres galàxies respecte de la nostra. Aquest estudi va portar a dues conclusions clau:

1. Es va descobrir que totes les galàxies s'allunyen de nosaltres.
2. L'any 1929 es va comprovar la relació entre la distància de les galàxies i la seva velocitat: com més lluny es troba una galàxia, més ràpidament s'allunya. Això demostra que l'univers s'està expandint.

La Teoria del Big Bang

Abans, tota la matèria de l'univers estava concentrada en un sol punt. Després va tenir lloc una gran explosió anomenada Big Bang, que va fer que tota la matèria concentrada s'expandís a diferents llocs, i encara s'està expandint.

El Cúmul del Gall Dindi és una agrupació d'aproximadament 20 galàxies.

Evolució i Cicle de Vida de les Estrelles

Formació i Composició

• L'energia de les estrelles s'obté principalment de la fusió de dos elements: hidrogen i heli (2 d'hidrogen i 1 d'heli).
• Les estrelles es formen en núvols de gas interestel·lars. Quan aquests núvols són prou grans, es comencen a contraure a causa de l'atracció gravitatòria, fins que la pressió és suficientment gran perquè s'inicïin les reaccions de fusió d'àtoms d'hidrogen.
• La durada d'una estrella i la manera com acaba depèn de la seva massa inicial. Les estrelles que s'assemblen al Sol poden durar uns 10 mil milions d'anys.

Mort d'Estrelles de Massa Baixa (Com el Sol)

Quan una estrella (o el Sol) es queda sense hidrogen al nucli, comença a fusionar hidrogen de les capes externes. Llavors s'infla, augmenta la seva lluminositat i es converteix en una gegant vermella (si fos el Sol, engoliria Mercuri i Venus).

Al final d'aquesta fase, es fusiona l'heli i es formen carboni i oxigen, cosa que allarga una mica la vida de l'estrella. Quan l'heli s'esgota, l'estrella es va apagant i contraient fins que es converteix en una nana blanca.

Mort d'Estrelles Massives

Les estrelles grans viuen molt menys (uns 2 o 3 milions d'anys). Quan es queden sense combustible, poden passar tres coses:

1. Que exploti, fenomen conegut com a supernova.
2. Que es converteixi en una estrella de neutrons.
3. Que es creï un forat negre, si la massa és extraordinàriament gran.

Què és un Forat Negre?

Un forat negre és un lloc on la gravetat és tan intensa que res, ni tan sols la llum, pot escapar de la seva superfície.

La matèria que el forat negre xucla de l'estrella veïna, quan hi cau, s'accelera i s'escalfa fins que emet raigs X. És un lloc estrany amb singularitats en l'espai-temps on les lleis de la física deixen de ser vàlides. Si alguna cosa cau dins d'un forat negre, ja no en surt mai més.