Origen y Evolución del Universo

¿Cómo y cuándo empezó a existir el Universo que conocemos? ¿Siempre ha sido como ahora?

Los astrónomos están convencidos en su gran mayoría de que el Universo surgió a partir de una gran explosión (Big Bang), ocurrida entre 13.600 y 13.850 millones de años antes del momento actual.

Los primeros indicios de este hecho fueron descubiertos por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble, en la década de 1920, cuando expuso que el Universo se está expandiendo y los cúmulos de galaxias se alejan entre sí.

La teoría de la relatividad general propuesta por el famoso físico y astrónomo Albert Einstein también predice esta expansión.

Si hacemos una "foto del Universo" en un momento dado, no vemos su estado actual, sinó su historia. La luz viaja a 300.000 km. por segundo. Incluso cuando miramos la Luna (el objeto celeste más cercano), la vemos como era hace algo más de un segundo.

En las siguientes páginas veremos cómo se ha formado el Universo y cómo evoluciona. También daremos un repaso a los materiales que lo forman, las fuerzas que lo dirigen y los movimientos que originan.

Las leyes del Universo

Nadie las ha impuesto, pero el Universo parece regirse por unas leyes que los científicos han tratado de descubrir a lo largo de la historia.

Leyes de Kepler

Se trata de tres leyes acerca de los movimientos de los planetas formuladas por el astrónomo alemán Johannes Kepler a principios del siglo XVII.

Kepler basó sus leyes en los datos planetarios reunidos por el astrónomo danés Tycho Brahe, de quien fue ayudante. Sus propuestas rompieron con una vieja creencia de siglos de que los planetas se movían en órbitas circulares.

Primera ley: Los planetas giran alrededor del Sol en órbitas elípticas en las que el Sol ocupa uno de los focos de la elipse.

Segunda ley: Las áreas barridas por el segmento que une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos empleados para describirlas. Como consecuencia de esta ley, cuanto más cerca está el planeta del Sol con más rapidez se mueve.

Tercera ley: Los cuadrados de los periodos siderales de revolución de los planetas alrededor del Sol son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de sus órbitas elípticas. Esto permite deducir que los planetas más lejanos al Sol orbitan a menor velocidad que los cercanos; dice que el período de revolución depende de la distancia al Sol.

Estas leyes desempeñaron un papel importante en el trabajo del astrónomo, matemático y físico inglés del siglo XVII Isaac Newton, y son fundamentales para comprender las trayectorias orbitales de la Luna y de los satélites artificiales.

Gravitación universal

La gravitación es la propiedad de atracción mutua que poseen todos los objetos compuestos de materia. A veces se usa como el término "gravedad", aunque este se refiere únicamente a la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra

La gravitación es una de las cuatro fuerzas básicas que controlan las interacciones de la materia. Hasta ahora no han tenido los intentos de detectar las ondas gravitacionales que, según sugiere la teoría de la relatividad, podrían observarse cuando se perturba el campo gravitacional de un objeto de gran masa.

La ley de la gravitación, formulada por Isaac Newton en 1684, afirma que la atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

El efecto Doppler

La variación de la longitud de onda de la luz, radiación electromagnética y sonido de los cuerpos informa sobre su movimiento.

Cuando un vehículo se acerca oímos su motor más agudo que cuando se aleja. Igualmente, cuando una estrella o una galaxia se acercan, su espectro se desplaza hacia el azul y, si se alejan, hacia el rojo.

De momento, todas las galaxias observadas se desplazan hacia el rojo, es decir, se alejan de aquí.

Nuestra Vía Láctea

Un camino en el cielo

En noches serenas podemos ver una franja blanca que atraviesa el cielo de lado a lado, con muchas estrellas.

Son sólo una pequeña parte de nuestros vecinos. Entre todos formamos la Vía Láctea, nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche", que es lo que significa vía láctea en latín.

La Vía Láctea es nuestra galaxia

El Sistema Solar está en uno de los brazos de la espiral, a unos 28.000 años luz del centro y unos 22.000 del extremo.

La Vía Láctea es una galaxia grande, espiral y puede tener unos 300.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol. En total mide unos 100.000 años luz de diámetro y tiene una masa de más de dos billones de veces la del Sol.

Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia. Se mueve a unos 270 km. por segundo.

No podemos ver el brillante centro porque se interponen materiales opacos, polvo cósmico y gases fríos, que no dejan pasar la luz. Se cree que contiene un poderoso agujero negro.

La Vía Láctea tiene forma de lente convexa. El núcleo tiene una zona central de forma elíptica y unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.

La Vía Láctea forma parte del Grupo Local

Junto con las galaxias de Andrómeda (M31) y del Triángulo (M33), las Nubes de Magallanes (satélites de la Vía Láctea), las galaxias M32 y M110 (satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más pequeñas y otros sistemas menores, forman un grupo vinculado por la gravedad.

¿Cómo es la Vía Láctea?

Si pudiéramos observar la Vía Láctea desde fuera de ella, veríamos el centro abultado, amarillo y brillante, con forma de balón de rugby, y un delgado disco de color azulado girando alrededor.

La Vía Láctea tiene forma espiral barrada, como un molinillo. En el centro hay un agujero negro, que los científicos llaman Sagitario A. El centro no es redondo, sino algo alargado. Cerca de él están las estrellas más viejas, rojas y amarillas.

¿Por qué se llama Vía Láctea?

De noche, la Vía Láctea se ve como una franja blanca que cruza todo el cielo. En latín, Vía Láctea significa camino de leche. Según la mitología griega, el dios Zeus tuvo un hijo con una mortal. Cuando era, su mujer, se enteró, arrancó el bebé de brazos de su madre mientras lo amamantaba. La leche se derramó y cayó por el cielo.

¿Cual es el significado de cosmos?

Procede del latin cosmos que significa universo, y este del término griego κόσμος (kósmos), que significa orden u ornamentos, siendo la antítesis de caos Χάος (Kháos o cháos), que significa desorden

En tiempos homericos, en su acepción primitiva, significaba adorno y también orden y ornamento del discurso. Según Fiolao y otros autores de la antigüedad, fue pitagoras el primero que uso el término cosmos para referirse al orden del universo, y al universo mismo. Filolao usaba esta palabra en plural para referirse a los cuerpos celestes que circulan alrededor del foco central del mundo. Posteriormente, en la filosofía helenistica, se usaría para designar al conjunto del cielo y la tierra.

https://www.youtube.com/watch?v=dUqCLt5zQvE

Cual es la definición de universo ?
El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo.

Es muy grande, pero no infinito. Si lo fuera, habría infinita materia en infinitas estrellas, y no es así. Al contrario: en cuanto a la materia el universo es, sobre todo, espacio vacío.

Solemos utilizar palabras como "universal" o "universalidad" para referirnos a un hecho o idea que lo abarca todo aunque, a menudo, hacemos referencia a algo que no va más allá de nuestro planeta, como cuando nombramos un artista "universal" o nos referimos a la "universalidad" de leyes, fenómenos o hechos culturales. En estos casos, aunque obviamente nos referimos al ámbito de nuestro planeta, seguimos expresando una idea de totalidad.

Cuando hablamos del Universo astronómico parece más adecuado referirnos a él con la palabra griega "Cosmos". Aunque en muchos diccionarios podemos encontrar exactamente las mismas definiciones para ambos términos, hay una diferencia de matíz: "Cosmos" parece limitado a la materia y al espacio, mientras que el concepto de "Universo" incluye también la energía y el tiempo.

En este capítulo vamos a tratar los aspectos básicos del Universo: qué es, cómo se observa y cuales son sus leyes fundamentales.

Bienvenido

Bienvenidos a cosmos

Una puna pequeña vista de lo que hay mas allá de las estrellas

Observación del Cosmos

Desde sus orígenes, la especie humana ha observado el cielo. Primero, directamente, después con telescopios cada vez más potentes. Ahora, con muchos medios electrónicos.Las antiguas civilizaciones agrupaban las estrellas formando figuras. Nuestras constelaciones se inventaron en el Mediterráneo oriental hace unos 2.500 años. Representan animales y mitos del lugar y la época. La gente creía que los cuerpos del cielo influían la vida de reyes y súbditos. El estudio de los astros se mezclaba con supersticiones y rituales.Las constelaciones que acompañan la trayectoria del Sol, la Luna y los planetas, en la franja llamada zodiaco, nos resultan familiares: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpión, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis.A principios del siglo XVII se inventó el telescopio. Primero se utilizaron lentes, después espejos, también combinaciones de ambos. Actualmente hay telescopios de muy alta resolución, incluso grupos de varios telescopios sincronizados.

Los radio telescopios detectan radiaciones de muy diferentes longitudes de onda. Trabajan en grupos utilizando una técnica llamada interferometría.

La fotografía, la informática, las comunicaciones y, en general, los avances técnicos de los últimos años han ayudado muchísimo a la astronomía.

El telescopio espacial Hubble (HST), situado en órbita, captura y envía imágenes y datos sin la distorsión provocada por la atmósfera.

Gracias a los espectros, producidos por la descomposición de la luz, podemos conocer información detallada sobre la composición química de un objeto. También se aplica al conocimiento del Universo.