Secretos del Universo

La Expansión del Universo

El descubrimiento de la expansión del Universo empieza en 1912, con los trabajos del astrónomo norteamericano Vesto M. Slipher. Mientras estudiaba los espectros de las galaxias observó que, excepto en las más próximas, las líneas del espectro se desplazan hacia el rojo.Esto significa que la mayoría de las galaxias se alejan de la Vía Láctea ya que, corrigiendo este efecto en los espectros de las galaxias, se demuestra que las estrellas que las integran están compuestas de elementos químicos conocidos. Este desplazamiento al rojo se debe al efecto Doppler .

El Efecto DooplerEl efecto Doppler, llamado así por el físico austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observadorEl efecto Doppler no es simplemente funcional al sonido, sino también a otros tipos de ondas, aunque los humanos tan solo podemos ver reflejado el efecto en la realidad cuando se trata de ondas de sonido.El efecto Doppler es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente en relación a su observador. Si queremos pensar en un ejemplo de esto es bastante sencillo.

La Ley de HubbleEl astrónomo estadounidense Edwin Powell Hubble relacionó, en 1929, el desplazamiento hacia el rojo observado en los espectros de las galaxias con la expansión del Universo. Sugirió que este desplazamiento hacia el rojo, llamado desplazamiento hacia el rojo cosmológico, es provocado por el efecto Doppler y, como consecuencia, indica la velocidad de retroceso de las galaxias.Hubble también observo que la velocidad de recesión de las galaxias era mayor cuanto más lejos se encontraban. Este descubrimiento le llevó a enunciar su ley de la velocidad de recesión de las galaxias, conocida como la "ley de Hubble", la cual establece que la velocidad de una galaxia es proporcional a su distancia.La constante de Hubble o de proporcionalidad es el cociente entre la distancia de una galaxia a la Tierra y la velocidad con que se aleja de ella. Se calcula que esa constante está entre los 50 y 100 Km/s por megaparsec.

Nacimiento, Evolución y Muerte de una EstrellaNacimiento de una estrella.

Sus lugares de nacimiento son enormes nubes frías formadas por gas y polvo, conocidas como 'nebulosas'. Estas nubes comienzan a encogerse por obra de su propia gravedad.A medida que una nube pierde tamaño, se fragmenta en grupos más pequeños. Cada fragmento puede finalmente volverse tan caliente y denso que se inicia una reacción nuclear. Cuando la temperatura alcanza los 10 millones de grados, el fragmento se convierte en una nueva estrella.Tras su nacimiento, la mayoría de las nuevas estrellas se encuentra situada en el centro de un disco plano de gas y polvo. Gran parte del gas y polvo acaba siendo barrida por la radiación estelar. Sin embargo, antes de que esto ocurra, pueden formarse planetas alrededor de la estrella central.

Evolución de una estrella

Las estrellas evolucionan durante millones de años. Nacen cuando se acumula una gran cantidad de materia en un lugar del espacio. Se comprime y se calienta hasta que empieza una reacción nuclear, que consume la materia, convirtiéndola en energía. Las estrellas pequeñas la gastan lentamente y duran más que las grandes.

La vida de una estrella. El ciclo de vida de una estrella empieza como una gran masa de gas relativamente fría. La contracción del gas eleva la temperatura hasta que el interior de la estrella alcanza 1.000.000 °C. En este punto tienen lugar reacciones nucleares, cuyo resultado es que los núcleos de los átomos de hidrógeno se combinan con los de deuterio-para formar núcleos de helio. Esta reacción libera grandes cantidades de energía, y se detiene la contracción de la estrella.La estrella se convierte en una gigante roja y alcanza su mayor tamaño cuando todo su hidrógeno central se ha convertido en helio. Si sigue brillando, la temperatura del núcleo debe subir lo suficiente como para producir la fusión de los núcleos de helio. Durante este proceso es probable que la estrella se haga mucho más pequeña y más densa.

Muerte de una Estrella

La mayoría de las estrellas tardan millones de años en morir. Cuando una estrella como el Sol ha consumido todo su combustible de hidrógeno, se expande convirtiéndose en una gigante roja. Puede tener millones de kilómetros de diámetro, siendo lo suficientemente grande como para engullir los planetas Mercurio y Venus.Tras desprenderse de sus capas exteriores, la estrella se comprime y forma una enana blanca muy densa. Una cucharada de té de materia proveniente de una enana blanca pesaría hasta 100 toneladas. A lo largo de billones de años, la enana blanca se enfría y se vuelve invisible.Las estrellas más pesadas que ocho veces la masa del Sol terminan sus vidas muy repentinamente. Cuando se les acaba el combustible, se dilatan hasta convertirse en súper gigantes rojas. Tratan de mantenerse vivas consumiendo diferentes combustibles, pero esto funciona sólo durante unos cuantos millones de años. Tras ello, producen una enorme explosión de supernova. Durante aproximadamente una semana, el brillo de la supernova sobrepasa el de todas las demás estrellas de su galaxia. Luego se desvanece rápidamente. Todo lo que queda es un objeto minúsculo y denso (una estrella de neutrones o agujero negro), rodeado por una creciente nube de gas muy caliente.Los elementos creados dentro de la súper gigante (como oxígeno, carbono y hierro) se dispersan por el espacio. Este polvo espacial termina dando origen a otras estrellas y planetas.

La Materia Oscura

En astrofísica y cosmología física se denomina materia oscura a la hipotética materia que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia se puede deducir a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas o las galaxias, así como en las anisotropías del fondo cósmico de microondas presente en el universo.

No se debe confundir la materia oscura con la energía oscura. De acuerdo con las observaciones actuales (2010) de estructuras mayores que una galaxia, así como la cosmología del Big Bang, la materia oscura constituye del orden del 21% de la masa-energía del Universo observable y la energía oscura el 70%.

ENERGIA OSCURAEn cosmología física, la energía oscura es una forma de materia oscura1 2 3 oenergía4 que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del Universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva.2 Considerar la existencia de la energía oscura es la manera más frecuente de explicar las observaciones recientes de que el Universo parece estar en expansión acelerada. En el modelo estándar de la cosmología, la energía oscura aporta casi tres cuartas partes de la masa-energía total del Universo.