L'Univers: Estructura, Formació i Components

L'Univers

L'Univers és tota la matèria, energia, espai i temps. Abans que sorgís l'univers, tan sols hi havia matèria compactada, no hi havia temps, ni espai, ni matèria. Nosaltres encara no sabem el final de l'univers, però sí el principi.

Per què està format?

Està format per matèria fosca, matèria ordinària i energia fosca.

Tipus de matèria a l'Univers

Hi ha dos tipus:

• Visible: estels, planetes i gasos calents intergalàctics.
• Lumínica: forats negres, imatges intergalàctiques.

Elements químics més importants de l'Univers

Heli i hidrogen.

Matèria fosca

Té molta força de gravetat, però no sabem la composició que té.

L'energia fosca

Està distribuïda de manera homogènia per tot l'espai i no sabem la seva composició.

Teoria geocèntrica

La Terra és el centre de l'univers.

Teoria heliocèntrica

El Sol està al centre del Sistema Solar.

Grup Local

Conjunt de galàxies, també la Via Làctia.

Galàxies

Conjunt d'estels, planetes, satèl·lits, nebuloses, energia, pols interestel·lar. Formades per milers d'estels. Estan allunyades a anys llum. La majoria tenen un forat negre. Els estels s'acumulen al mig, no pas als extrems.

Cúmul galàctic

Associació de galàxies (Grup Local). Supercúmul galàctic: associació de cúmuls galàctics (Supercúmul de Virgo).

Tipus de galàxies

• El·líptiques: formades per estels vells i també per gas i pols.
• Espirals: nucli esfèric d'estels vells, envoltat per un disc (braços espirals).
• Irregulars: formades per estels joves i una gran quantitat de pols i gas interestel·lar. No tenen forma definida (galàxia jove).

Diferència entre explicació científica i pseudocientífica

• Científica: ha estat comprovat científicament.
• Pseudocientífica: no està comprovat (horòscop).

Via Làctia

• Galàxia amb forma espiral, on està el Sistema Solar.
• Té un forat negre.
• El Sistema Solar està en un extrem dels braços de la Via Làctia.
• L'halo són els extrems de la Via Làctia i hi ha poca quantitat d'estels.
• El nucli és el centre de la Via Làctia i és on s'ajunten més quantitat d'estels.

Un estel

Astre format per hidrogen i heli, té llum pròpia.

Un planeta

Astre que gira al voltant dels estels i no té llum pròpia.

Un satèl·lit

Astre que gira al voltant del planeta i no té llum pròpia.

Un exoplaneta

Planeta que està fora del Sistema Solar i orbita al voltant d'un altre estel que no és el Sol.

Dins del Sistema Solar

• Sol
• Planetes interiors rocosos: Mercuri, Venus, Terra i Mart.
• Planetes exteriors gasosos: Júpiter, Saturn, Urà i Neptú.
• Planetes nans: Ceres (entre Mart i Júpiter), Plutó i Eris (més llunyà que Neptú).

Galàxies que formen part del Grup Local

Via Làctia, Andròmeda, la galàxia del Triangle.

Estructura de l'Univers

Les tres galàxies més importants (a dalt), nebuloses (composades per gasos, heli, hidrogen i pols còsmica), cúmuls estelars (són agrupacions d'estels i tenen forma globular o obertes), forats negres (envoltats per una superfície tancada anomenada "horitzó d'esdeveniments").

La teoria del Big Bang

La teoria del Big Bang la va formular George Gamow a mitjans del segle XX (1948). Deia que tota la matèria estava concentrada en un sol punt que li deien espècie d'àtom primitiu.

Inflació còsmica

En explotar el Big Bang, la matèria i energia s'expandeixen de forma uniforme i molt ràpidament.

Segons la teoria del Big Bang

Fa 13.700 milions d'anys, tota la matèria de l'univers estava compactada en un punt fins que va explotar, després d'això van aparèixer el temps i l'espai.

Com es confirma el Big Bang?

Gràcies a dues coses:

1. La radiació de fons de microones còsmiques.
2. L'eco de la gran explosió, és l'energia que va aparèixer després del Big Bang en forma de radiació.

Què va passar després de l'explosió del Big Bang?

1. Separació de la força gravitatòria.
2. La gran inflació: quan la matèria comença a expandir-se de forma molt ràpida i la temperatura comença a baixar.
3. Separació de subpartícules: protons, neutrons i electrons. Aquestes subpartícules estaven totes barrejades formant una sopa còsmica.
4. Els protons i neutrons es comencen a unir formant nuclis senzills.
5. La recombinació: els electrons s'aproximen als nuclis formant, donant lloc a àtoms estables i neutres.
6. Fusió nuclear -- energia -- estels -- galàxia. Els àtoms s'uneixen donant reaccions nuclears de fusió, això produeix molta quantitat d'energia i escalfor i formen galàxies, el que produeix l'aparició dels estels. La successió de molts estels donen lloc a les galàxies.

Exercicis

• Condicions que s'han de complir perquè hi hagi vida a un planeta: aigua líquida, atmosfera, gravetat.
• Per què el Sol ocupa el centre del Sistema Solar? Perquè emet força de gravetat, ja que té molta massa.
• Què és una òrbita? És el camí que segueix un astre al voltant d'un altre.
• Què és l'eclíptica? És el pla que forma la Terra i el Sol.
• Planeta més gran: Júpiter.
• D'on procedeixen els cometes? Procedeixen del límit del Sistema Solar.
• Per què podem impactar contra un planeta? Perquè pot arribar a l'atmosfera i travessar-la.
• Per què hi ha més craters d'impacte a la Lluna, Mart o Mercuri que a la Terra? Perquè l'atmosfera de la Terra és més gran i la Lluna no té atmosfera.
• Planetes del Sistema Solar que tenen anells: Saturn, Júpiter, Urà i Neptú.
• En què es diferencien els planetes interiors i exteriors? Els interiors són planetes petits i els exteriors tenen anells, molts satèl·lits i llunes.

UA (Unitat Astronòmica)

Distància mitjana que hi ha entre la Terra i el Sol. 1 UA = 150 * 10⁶ km.

Any llum (a.l.)

Correspon a l'espai recorregut per la llum en un any. La llum té una velocitat de 300.000 km/s.

1 any llum = 9,46 * 10¹² km.

Pàrsec (pc)

1 pàrsec = 3,26 anys llum.