el destino del universo
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Viveros de estrellas, nebulosas, enanas blancas, púlsares, agujeros negros, supernovas, galaxias espirales, elípticas o irregulares... Con ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos X o gamma: los clichés de los telescopios solares o espaciales revelan la belleza cósmica. Una interesante colección con un cómodo formato que aborda un gran número de temas, desde arqueología y arte pasando por cultura, historia y literatura hasta ciencia y religión, con un punto de vista ameno. La narración se acompaña de ilustraciones y cuadros sinópticos con rigurosos datos históricos. Una documentada colección para todos aquellos que buscan una introducción exhaustiva al tema que se expone.TRANSCRIPT
El destino del universoDespués del big bang
TRINH XUAN THUAN
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Hace aproximadamente catorce mil millones de años, unafulgurante explosión, el big bang, dio nacimiento al universo, al espacio y al tiempo. A partir de entonces, la ascensión haciala complejidad ha proseguido sin pausa. A partir del vacíomicroscópico inicial se ha tejido un inmenso tapiz cósmico.Centenares de miles de millones de galaxias, cada una pobladade cientos de miles de millones de estrellas, componen un ballet fantástico. Perdida en un rincón de nuestra galaxia, en la Vía Láctea, una estrella, nuestro Sol, dispensa generosamente su calor a los ocho planetas que lo rodean. En uno de ellos, laTierra, ha sido posible infundir y sustentar la vida. Al relatarnos la creación, la expansión y el devenir del universo, el astrofísicoTrinh Xuan Thuan nos recuerda que los seres humanos sólosomos polvo de estrellas.
Viveros de estrellas, nebulosas, enanas blancas, púlsares,agujeros negros, supernovas, galaxias espirales, elípiticas o irregulares... Con ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos X o gamma, los clichés de lostelescopios solares o espaciales revelan la belleza cósmica.
ISBN 978-84-8076-926-6
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Preservamos el medio ambiente
El papel de las páginas de este libro está manufacturado conmateria prima procedente de bosques responsables.
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Trinh Xuan Thuan es originario de Hanói, Vietnam. Cursó estudiosen el California Institute of Technology y en la Universidad dePrinceton, Estados Unidos. Desde 1976 es profesor de Astrofísica enla Universidad de Virginia. Especialista en astronomía extragaláctica,ha escrito numerosos artículos sobre la formación y la evolución de las galaxias y sobre la síntesis de los elementos en el Big Bang. Ha desarrollado, asimismo, una obra de divulgación, mediante la cualtransmite al gran público la visión de un científico sobre el universo y el lugar del ser humano en el cosmos.
I.S.B.N.: 978-84-8076-926-6Depósito Legal: B-6.395-2011Impreso en Tallers Gràfics Soler, Esplugues de Llobregat (Barcelona)
Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, sea por medios mecánicos o electrónicos, sin la debida autorización por escrito del editor.
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Este libro se ha impreso sobre papel manufacturado con materia prima procedente de bosques sostenibles. En la producción de nuestros libros procuramos, con el máximo empeño, cumplir con los requisitosmedioambientales que promueven la conservación y el uso sostenible de los bosques, en especial de los bosques primarios. Asimismo, en nuestrapreocupación por el planeta, intentamos emplear al máximo materiales reciclados, y solicitamos a nuestros proveedores que usen materiales demanufactura cuya fabricación esté libre de cloroelemental (ECF) o de metales pesados, entre otros.
Título original:Le destin de l’univers. Le big bang, et après
Equipo editorial de la edición en francés:Pierre Marchand, Elisabeth de Farcy, Anne Lemaire,Alain Gouessant, Isabelle de Latour, FabienneBrifault, Madeleine Giai-Levra, Diane d’Ormesson,Vincent Lever, Pierre Granet, Any-Claude Médioni,Anne-Claire Monnier, Marie-Paule Jaffrennou.
Traducción:Eva María Cantenys Félez
Revisión técnica de la edición en lengua española:David Galadí EnríquezAstrónomo
Coordinación de la edición en lengua española:Cristina Rodríguez Fischer
Primera edición en lengua española 2011
© 2011 Naturart, S. A. Editado por BLUMEAv. Mare de Déu de Lorda, 2008034 BarcelonaTel. 93 205 40 00 Fax 93 205 14 41E-mail: [email protected]© 2008 Gallimard, París (Francia)
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CONTENIDOPresentación
Nebulosas y galaxias.
12Capítulo 1
HISTORIAS DEL UNIVERSOHasta el siglo XVI, el ser humano creía que la Tierra ocupaba el centro del cosmos.
Copérnico, y posteriormente Galileo y Kepler, refutan este dogma en favor del heliocentrismo. Con Newton, nuestro planeta se pierde en un universo
infinito, mecánico y determinista.
30Capítulo 2
EL REINO DE LAS GALAXIASEn la actualidad, gracias a los telescopios cada vez más perfeccionados,
los astrónomos estudian la luz de las innumerables galaxias que pueblan el cosmos, desde nuestra Vía Láctea hasta las galaxias más lejanas.
60Capítulo 3
EL BIG BANGEl universo nació hace aproximadamente catorce mil millones de años de
una fulgurante explosión, el Big Bang. De los quarks a los átomos, se volvióprogresivamente más complejo hasta formar un inmenso tapiz cósmico.
78Capítulo 4
EL DESTINO DE LAS ESTRELLASEl Sol, como todas las estrellas del universo, ha nacido, vive y morirá.
Las nebulosas planetarias, las enanas blancas, los púlsares, los agujeros negros y las supernovas son otros tantos testimonios de estas muertes estelares.
102Capítulo 5
EL PLANETA INVENTADODe todos los planetas del sistema solar, sólo en la Tierra surgió y se desarrollóvida inteligente. Pero ¿el ser humano está verdaderamente solo en el cosmos?
129Testimonios y documentos
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38 EL REINO DE LAS GALAXIAS
en profundidad de nuestro pequeño rincón de universomostró la insignificancia del sistema solar y el vacíoextremo del espacio. El Sol está a 8 minutos luz dedistancia –su luz tarda 8 minutos en llegar a la Tierra–.El tamaño del sistema solar se mide en horas luz –elcinturón de objetos transneptunianos está a 5,2 horasluz de la Tierra–, mientras que las distancias entrelas estrellas se cuentan en años luz. La estrella máscercana al Sol no se hallaba a menos de 4 años luz. El cielo estaba extremadamente vacío.
Al sondear con mayor profundidad el espacio, se alcanzaron finalmente las fronteras de la Vía Láctea. No se extiende hasta el infinito, comoNewton creía: es un disco de 90.000 años luz dediámetro, que contiene unos cien mil millones de estrellas, unidas por la gravedad. Gracias a que nuestra línea de visión está en el planodel disco de la Vía Láctea, y a que nos llegala luz de una multitud de estrellas, nos es dado disfrutar del espectáculo de estearco blanquecino.
El tamaño del sistema solar se reduce a una milmillonésima parte del de la galaxia. Los esfuerzosrealizados fueron prodigiosos, puestoque medir la extensión de la VíaLáctea desde nuestro pequeño planetaTierra fue comparable a la hazaña quellevaría a cabo una ameba que emprendiera la tarea de determinar la extensión del océanoPacífico. Las estrellas dentro del disco perdieron su inmovilidad aristotélica: todas giran en torno al centro galáctico.
En la década de 1780, el astrónomo germano-británico WilhelmHerschel fue el primeroen intentar determinarla forma de la VíaLáctea; para ello, contó las estrellas desde diferentesdirecciones del cielo.Su razonamiento era el siguiente: cuanto más elevado fuera elnúmero de estrellas enuna dirección del cielo,
tanto más la VíaLáctea debía
extenderse en esadirección. Obtuvo unaforma más o menosplana, lo que es exacto,pero con los bordesirregulares y con el Solen el centro, lo que esincorrecto.
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Sol
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EL SOL SE PIERDE EN LA VÍA LÁCTEA 39
El sistema solar está exiliado en un lejano extrarradio de la galaxia
El Sol se pierde entre el centenar de miles de millones de estrellas de la Vía Láctea. El ser humano creía que su astrose encontraba en el centro de la galaxia, pero el astrónomoestadounidense Harlow Shapely le arrebató esta última ilusión. Al estudiar la distribución espacialde los cúmulos globulares–conjuntos esféricos de cien mil estrellas cada uno, unidos por la gravedad–, Shapely descubrió queéstos ocupaban un volumen esférico alrededor de la Vía Láctea. Y un hecho sorprendente: el centro de la esfera no correspondía a la posición del Sol,sino que se hallaba a unos 25.000 años luz, en ladirección de la constelación de Sagitario. Llegó a la conclusión de que el Sol no se encuentra en el centro de la Vía Láctea, sino a un poco más de la mitad del radio del disco galáctico, hacia el borde.
La densidad estelar enel centro de un cúmuloglobular es tan elevadaque un hipotéticohabitante vería en el cielo diez mil solesen lugar de uno solo.
En el centro del discose halla el bulbo, unconjunto esférico de mil millones deestrellas varios miles de millones de añosmás viejas que el Sol.
25.000 años luz 45.000 años luz
núcleo galáctico
bulbo central brazo espiral
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El centro del cúmulode Virgo (izquierda) es un conjunto de un millar de galaxias a unos 50.000.000 añosluz de la Tierra, en el que hay todo tipo de galaxias: inferiorderecha, una galaxiaespiral; hacia el centro, dos galaxiaselípticas gigantes,Messier 84 (cortada en parte) y Messier 86.En 1933, el astrónomosuizo-estadounidenseFritz Zwicky descubrióen este cúmulo lapresencia de la «materiaoscura». La masa totaldel cúmulo tenía queser diez veces másgrande que la suma de las masas de lasgalaxias individuales.En efecto, al desplazarseéstas a centenares dekilómetros por segundocon relación al centrodel cúmulo, éste últimose desintegraría enmenos de mil millonesde años si la masa total del cúmulo no fuese lo bastantegrande como para que su gravedadimpidiera que lasgalaxias se dispersaran.Es decir, que tiene que haber nueve vecesmás materia oscura queluminosa en el mediointergaláctico que en las galaxias. En laactualidad, el problemade la materia oscura es el pons asinorumde los astrofísicos. Ésta se manifiesta por doquier, desde en las galaxias enanasmás diminutas hasta en los supercúmulosmás extensos.
58 EL REINO DE LAS GALAXIAS
de soles. Si las galaxias son las casas del universo, los grupos son los pueblos.
A continuación están los cúmulos de galaxias, que serían las ciudades. Estos cúmulos, de los que se han podido enumerar varios millares, se extiendena lo largo de aproximadamente 60.000.000 años luz y contienen varios cientos de billones de soles.
La organización estructural del universo no sedetiene aquí. Los cúmulos se agrupan a su vez paraformar supercúmulos. Son las metrópolis del universoy se extienden hasta perderse de vista a lo largo decentenares de millones de años luz y albergan varios
billones de soles. Nuestro Grupo Local forma partedel Supercúmulo Local, que contiene una decena deotros grupos y cúmulos. Estos supercúmulos deparanuno de los paisajes cósmicos más asombrosos: en lugarde ser esféricos, tienen unas veces forma de discos y otras de filamentos largos y delgados. El espesor deestos discos-supercúmulos, de unos 40.000.000 añosluz, es del orden de una quinta parte de su diámetro.En lo que respecta a los filamentos, pueden atravesardistancias de cientos de millones de años luz.
Los grandes vacíos cósmicos
Pero el más asombroso de todos fue el descubrimientoen el universo de grandes regiones vacías de decenas de millones de años luz de diámetro. Las nueve
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La cartografía del SloanDigital Sky Survey(extremo superior)muestra que las galaxiasestán distribuidas en filamentos quecircundan grandesvacíos, lo cual se puedeobservar también en las simulaciones deluniverso (superior).
décimas partes del volumen del universo son espaciosvacíos; las galaxias distribuidas en discos y filamentossólo ocupan la décima parte restante. Estos vacíos,que tienen la forma de grandes cavidades casi esféricas,delimitadas por los discos-supercúmulos y losfilamentos, están todos conectados unos con otros, en una inmensa red.
Así se revela un paisaje de suma belleza: las galaxiastejen un inmenso tapiz cósmico.
distancia en millones de años luz
velocidad en km/s
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El destino del universoDespués del big bang
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Hace aproximadamente catorce mil millones de años, unafulgurante explosión, el big bang, dio nacimiento al universo, al espacio y al tiempo. A partir de entonces, la ascensión haciala complejidad ha proseguido sin pausa. A partir del vacíomicroscópico inicial se ha tejido un inmenso tapiz cósmico.Centenares de miles de millones de galaxias, cada una pobladade cientos de miles de millones de estrellas, componen un ballet fantástico. Perdida en un rincón de nuestra galaxia, en la Vía Láctea, una estrella, nuestro Sol, dispensa generosamente su calor a los ocho planetas que lo rodean. En uno de ellos, laTierra, ha sido posible infundir y sustentar la vida. Al relatarnos la creación, la expansión y el devenir del universo, el astrofísicoTrinh Xuan Thuan nos recuerda que los seres humanos sólosomos polvo de estrellas.
Viveros de estrellas, nebulosas, enanas blancas, púlsares,agujeros negros, supernovas, galaxias espirales, elípiticas o irregulares... Con ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos X o gamma, los clichés de lostelescopios solares o espaciales revelan la belleza cósmica.
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