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La evolución del universo
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Alejandra León Castellá, CIENTEC
La cosmología es la ciencia que estudia el origen y la evolución del universo. Enlaza teorías y observaciones presentes, para inferir el mecanismo de evolución del universo, desde el principio.
El modelo del Big Bang, como inicio del universo, está hoy ampliamente aceptado por la comunidad científica. Entre las evidencias empíricas que la respaldan, cabe mencionar, entre otros, la expansión del universo (Ley de Hubble), la radiación de fondo de microondas y la abundancia de elementos primordiales (relación entre hidrógeno y helio-4, helio-3, deuterio y litio-7).
Descripción de las grandes etapas
El Big Bang
De acuerdo a este modelo, el universo inició hace unos 15.000 millones de años, como una vasta explosión que generó el espacio y el tiempo. A partir de entonces, la densidad y la temperatura fueron disminuyendo.
Expansión y enfriamiento
Emergen las fuerzas naturales, conocidas hoy en día: gravedad, interacción nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y electromagnetismo. El universo está compuesto de partículas elementales que incluyen: quarks, electrones, fotones y neutrinos. Los protones y los neutrones se comienzan a formar.
102a 1013segundos: formación de primeros núcleos
El universo sigue expandiéndose. Se forman los primeros núcleos de hidrógeno y helio. Aún hoy, son los elementos más abundantes en el Universo.
1013 en adelante: el universo se torna transparente
El universo, que hasta entonces ha sido una inmensa nube de gas caliente en expansión, se enfría suficientemente como para que los electrones se puedan combinar con los núcleos de hidrógeno y helio. Se forman los primeros átomos. Se separa la materia de la energía. Esa organización permite que los fotones no se dispersen y sigan viajando indefinidamente. Estos mismos fotones son los que se encontraron como “radiación de fondo”, ahora en forma de microondas debido a que su longitud de onda va aumentando en la medida en la que el universo se va expandiendo.
100 millones de años después: nacimiento de primeras estrellas
Mil millones de años después del Big Bang, la gravedad ejerció su influencia en el universo temprano. Amplificó las irregularidades en el gas en expansión. Algunas regiones de gas se tornaron muy densas, la concentración encendió estrellas. Eventualmente, los grupos de estrellas formaron las primeras galaxias. Estas pueden ser observadas hoy, como fueron entonces, con grandes telescopios.
Cuasares
Entre mil millones y tres mil millones de años después del Big Bang muchas galaxias se juntaron y formaron galaxias más grandes. En estos eventos de gran energía, a veces colapsaban estrellas en un centro común, tan denso que se formaba un hoyo negro. El gas que fluía hacia los hoyos negros se calentaba a tal punto que se encendía momentáneamente, generando lo que hoy se conoce como cuasar.
Supernovas
Unos seis mil millones de años después del Big Bang, en las galaxias nacían y morían estrellas. En su etapas últimas, las estrellas masivas explotaban como grandes supernovas y, al hacerlo, dispersaban en el espacio interestelar elementos comunes, tales como oxígeno, carbono, nitrógeno, calcio y hierro. En las explosiones de estrellas supermasivas, también se creaban y dispersaban elementos más pesados, como oro, plata, plomo y uranio.
El Sol
Hace unos 5 mil millones de años, el Sol se formó en un brazo de la Vía Láctea. El amplio disco de gas y polvo que giraba alrededor de esta nueva estrella creó planetas y sus satélites, asterioides y cometas.
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Fuentes:
Origins
Evolution of the Universe, Radiation Laws and Big Bang
M. Sc. José Alberto Villalobos, Universidad de Costa Rica
Gráfico generado para el programa Astronomía en el Parque, 2006.
Impreso y distribuido en folleto ISSN: 1659-0740
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