unidad i - origen y evolución del universo [modo de compatibilidad]

Docente: V. ARAPA V.CIP Nº 83477

Cajamarca - 2012

Estructura el UniversoGalaxias

Agujeros negrosPlanetas Cometas

MeteoritosEstrellas

Las Estrellas Son enormes

esferas de gas, principalmente de hidrógeno y helio, a muy alta temperatura y presión que se mantienen en perfecto equilibrio y cohesionadas gracias a la gravedad.

Las Galaxias Una galaxia es un

grupo de estrellas, gases y polvo estelar, que se mantiene unido por efecto de la gravedad.Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros.

La Vía Láctea Tipo de Galaxia: espiral. Cantidad de brazos: 2

centrales con ramificaciones Luminosidad: 14.000

millones de luminosidades solares.

Masa total: 1 millón de millones de masas solares

Diámetro: 100.000 años luz. Espesor del disco: 2.000

años luz. Espesor del bulto central:

6.000 años luz. Debe su nombre a la

apariencia lechosa.

Agujeros Negros¿Qué es un agujero negro?

Región finita del espacio-tiempo

Gran concentración de masa en su interior

Ninguna partícula material puede escapar

Singularidad – las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan

Agujero Negro : Peligro para la Tierra? Hay un agujero negro en el centro de nuestra

galaxia – Sagitario A Más cerca: A0620-00 a una distancia de 3,500

años luz y con una masa de 9 soles Estos son agujeros negros con una estrella del

compañero de cerca

Teorías del Origen del Universo Universo Pulsante: Dice que en realidad el

Universo no tuvo un origen común, sino que haestado creándose y destruyéndosecontinuamente, pasando por una fase deexpansión y otra de contracción, como un ciclo.

Teorías del Origen del Universo Universo Estacionario: Dice que el Universo

simplemente no tuvo un inicio ni nunca tendráfin, sino que siempre ha existido de formaestática e inmutable. ** No considera laexpansión del Universo, lo cual al demostrarse,descartó esta teoría.

Teorías del Origen del Universo Big Bang: Dice que el Universo se inició a partir

de la explosión de un átomo supervaliente ysuperdenso, y que de esta forma se comenzó aexpandir hasta nuestros días, y podría seguirseexpandiendo de forma indefinida.

El Universo podría continuar su expansión hasta alcanzar la nada absoluta o bien iniciar un nuevo

proceso de condensación hacia un nuevo BIG-BANG.

Evolución del UniversoBig Bang Densidad infinita, volumen cero. 10-43 segs. Fuerzas no diferenciadas10-34 segs. Sopa de partículas elementales 10-10 segs. Se forman protones y neutrones1 seg. 10.000.000.000 º. Tamaño Sol 3 minutos 1.000.000.000 º. Nucleos 30 minutos 300.000.000 º. Plasma300.000 años Átomos. Universo transparente 106 años Gérmenes de galaxias108 años Primeras galaxias109 años Estrellas. El resto, se enfría.5x109 años Formación de la Vía Láctea 1010 años Sistema Solar y Tierra

Esquema ilustrativo de la Evolución Cósmica. A la izquierda, la velocidad de expansión del Universo es constante. En el centro, se frena, y el Universo es más joven que en el caso anterior, como se pensaba hasta ahora. A la derecha, el Universo se acelera, por lo que es mucho más viejo de lo que se creía.

Evolución del Universo

Los últimos datos que se han tomado sobre lavelocidad de retroceso de las galaxias indican queel Universo está acelerando su expansión y nodisminuyéndola, como se ha estado diciendo enmucho tiempo. Se realizaron estudiosindependientes por dos grupos de astrofísicos,midiendo la distancia a más de 50 supernovas enotras galaxias.

Todas las historias tienen un comienzo…

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ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

Medio Interestelar

Gas: a través de espectroscopía 90 % Hidrógeno atómico o molecular 9 % Helio 1 % ‘elementos pesados’con deficiencia en carbono, oxígeno,

silicio, magnesio y hierro (‘atrapados en el polvo’)

Polvo: Indicios de silicio, grafito y hierro ‘Hielo sucio’: hielo de agua contaminado con metano y

amoníaco Composición similar a un núcleo cometario

Forma del polvo: Los granos de polvo son elongados (polarizan la luz no

polarizada de una fotósfera estelar de acuerdo a su alineación)

Tres etapas: 1. Los granos de polvo en la nebulosa primitiva

forman núcleos de condensación, donde se comienzaa acumular material (‘small clumps’)

2. A medida que esos cúmulos van creciendo, sumasa aumenta y su área superficial también,entonces el proceso se acelera. Se forman millonesde objetos del tamaño de pequeñas lunas:planetesimales.

3. Los planetesimales chocan y se mantienen unidos(merging) barriendo el material a su alrededor poratracción y quedan unos pocos protoplanetas.

El primer esquema muestra el procesocompleto desde la nube primordial a la formación del Sistema Solar.

El segundo es una simulacióncomputacional para recrear las formación de las órbitas.

Cuenta regresiva a partir de la formación del Universo hasta hoy en etapas de 0,5 mil millones de años.

GRACIAS