El origen del universo

1. ¿QUÉ ES EL UNIVERSO?

Universo es una palabra derivada del latín que a su vez proviene de ūnus ('uno', en el sentido de 'único') y versus ('desarrollado, puesto junto').
El Universo es más comúnmente definido como todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término "universo" puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente diferentes, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
Observaciones astronómicas indican que el Universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de "años luz" de extensión.
Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo ("redshift") de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, apoyan la teoría de la expansión del espacio, y más en general, la teoría del Big Bang, que propone que el espacio en sí se creó a partir de la nada en un momento específico en el pasado.
Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo es fundamentalmente diferente de la observada en la Tierra, y no es directamente observable (véase la energía oscura). La imprecisión de las observaciones actuales ha limitado las predicciones sobre el destino final del Universo.

En filosofía se denomina Universo al mundo, o conjunto de todo lo que sucede. La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describe todos los aspectos de este universo con sus fenómenos.


2. MODELOS COSMOLÓGICOS

Algunos científicos desarrollaron teorías alternativas diferentes a los de Einstein (el de la gravedad y el espacio-tiempo), dándose diferentes modelos cosmológicos, pero muchos fueron descartados por las observaciones.

Modelos Cosmológicos

En un principio hubo muchas teorías acerca de la organización del universo, su centro etc,… Ejemplos de esto son la teoría geocéntrica, la heliocéntrica,…
Einstein descubrió mediante su Teoría de la Relatividad General que el Universo se está expandiendo. A pesar de ello, Einstein, en un principio no creyó en un universo dinámico, a pesar de que sus ecuaciones decían lo contrario. Solo un hombre estaba dispuesto a aceptar la relatividad al pie de la letra, mientras Einstein y otros científicos buscaban modos de evitar las predicciones de la Relatividad general, el físico y matemático ruso Alexander Friedmann hizo dos suposiciones muy simples:

1- Que el Universo parece el mismo desde cualquier dirección desde la que se lo observe.
2- Y que ello también sería cierto si se lo observara desde cualquier otro lugar.

A partir de estas dos ideas Friedmann demostró que no se puede esperar que el universo sea estático. De hecho en 1922, Friedmann predijo exactamente lo que Hubble encontró varios años después. Se demostró que el universo está en continua expansión desde todos sus puntos, por lo que no tiene centro.

A partir de esto, existen tres tipos de modelos que obedecen a las dos suposiciones fundamentales de Friedmann, aunque él encontró solo una:

a) Abierto: El universo se expande tan rápido que la atracción gravitatoria no puede frenarlo, las galaxias se separarán con una velocidad estacionaria.
b) Plano: En este modelo el universo se está expandiendo con la velocidad justa para evitar colapsarse, aunque las galaxias siempre se estarán separando, lo harán con una velocidad cada vez menor, pero nunca llagara a cero.
c) Cerrado: Este es el que Friedmann encontró. El universo se expande lo suficientemente lento como para que la atracción gravitatoria de las galaxias frene la expansión y comience a contraerse.

Para saber cual de estos modelos es el más coherente con nuestro Universo necesitamos saber el ritmo actual de expansión y la densidad media presente, o sea cuanta materia contiene el Universo.

Si la densidad es menor a un cierto valor crítico, la atracción gravitatoria será demasiado débil para poder detener la expansión. Si la densidad es mayor al valor crítico, la gravedad parará la expansión en algún tiempo futuro y hará que el universo comience a contraerse.

De todas formas, todas estas soluciones tienen en común que en algún tiempo pasado (aproximadamente 15 mil millones de años) la distancia entre las galaxias debe haber sido cero. Ese instante es el que llamamos Big Bang.
Desplazamiento al Rojo

Como este efecto de la física nos lleva a entender la expansión de nuestro Universo.

La luz como cualquier otra forma de radiación electromagnética procedente de un objeto astronómico puede estirarse, haciendo su longitud de onda mas larga. Como la luz roja tiene una longitud de onda mayor que la azul, el efecto de este estiramiento consiste en desplazar las rayas del espectro óptico al extremo rojo. Hay tres tipos de desplazamiento al rojo:

A-El efecto Doppler:

Fue dado por Christian Doppler, y es debido al movimiento. Una estrella que se está alejando del observador tendrá un desplazamiento al rojo en su espectro comparado con una en reposo. El efecto es equivalente para las ondas sonoras. Si son procedentes de un objeto que se mueve hacia nosotros tendrá un tono mas alto que si estuviera en reposo.
Este efecto posibilita el cálculo de la velocidad a la que se mueven las estrellas o del movimiento de rotación de las galaxias. Los desplazamientos hacia el rojo astronómicos se miden en términos de variación relativa en el desplazamiento hacia el rojo.

B- El desplazamiento al rojo Cosmológico:

Es el resultado de que la luz de otras galaxias se estira en la misma cantidad en que el espacio se expande mientras la luz viaja hacia nosotros. Como el desplazamiento al rojo es proporcional a la distancia, tenemos una regla con que medir el Universo.
En los años 20, con el telescopio de 100 pulgadas del Monte Wilson, Edwin Hubble descubrió que prácticamente todas se están alejando de nosotros con una velocidad.

Esta importante observación conocida como Ley de Hubble, dejo en claro que el Universo se está expandiendo y que la constante de Hubble, representa su tasa de expansión. Observaciones actuales confirman la Ley de Hubble, y demuestran que a grandes distancias la expansión se está acelerando. Esta regla deja de ser válida solo para algunas galaxias vecinas tal como la galaxia de Andrómeda que muestra desplazamientos hacia el azul. Esto es así debido a que la expansión es en forma global y a gran escala, para galaxias próximas a la nuestra prevalecerá mas el movimiento individual de estás (solo habrá efecto doppler)

Si bien al principio se pensó que el desplazamiento al rojo de las galaxias era por efecto Doppler, rápidamente se entendió que estaba relacionado y predicha por La Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, que exigían un Universo en movimiento.

Cualquier galaxia (excepto las vecinas muy próximas) se está alejando de cualquier otra de acuerdo a la Ley de Hubble, no hay ningún centro para la expansión. Para grandes desplazamientos al rojo, mayores a un tercio de la velocidad de la luz, los cálculos tienen que tener en cuenta la relatividad general.

C- Desplazamiento al rojo gravitatorio:

Es también explicada por la Relatividad general. La luz que sale de una estrella viaja “cuesta arriba” en el campo gravitatorio de la estrella, y como resultado pierde energía. Si fuera un objeto material, se frenaría, pero la luz debe mantener su velocidad constante, como consecuencia cuando la luz pierde energía su longitud de onda aumenta, o sea se desplaza al rojo.

Los tres tipos de desplazamiento pueden darse simultáneamente, por ejemplo para una enana blanca en una galaxia muy lejana (si se pudiera observar) tendríamos como resultado la combinación de desplazamientos Doppler, Cosmológico y Gravitatorio.

3. COMPOSICIÓN
MÉTODOS DE ESTUDIO: ESPECTROS DE ABSORCIÓN


Las observaciones de Fraunhofer sobre las líneas espectrales fueron completamente accidentales. Fraunhofer no estaba observando nada de ese tipo; simplemente estaba probando algunos modernos prismas que el había hecho. Cuando la luz del sol pasó por una pequeña hendidura y luego a través del prisma, formó un espectro con los colores del arco iris, tal como Fraunhofer esperaba, pero para su sorpresa, el espectro contenía una serie de líneas oscuras.

En términos del modelo de Bohr, el calentar los átomos les da una cierta energía extra, así que algunos electrones pueden saltar a niveles superiores de energía. Entonces, cuando uno de estos electrones vuelve al nivel inferior, emite un fotón--en una de las frecuencias especiales de ese elemento, por supuesto.
Y esos fotones crean las líneas brillantes en el espectro.
Eso es lo que se llama espectro de emisión. Hay otra forma de producir un espectro. Teniendo ese mismo elemento en la forma de un gas relativamente frío, digamos que una fuente de luz blanca es dirigida al gas. Cuando los fotones de la luz blanca pasan a través del gas, algunos de ellos pueden interactuar con los átomos--siempre que tengan la frecuencia apropiada para empujar un electrón de ese elemento hasta un nivel superior de energía. Los fotones en esas frecuencias particulares son absorbidos por el gas. Sin embargo los átomos son "transparentes" a los fotones de otras frecuencias...

Entonces todas las otras frecuencias saldrían intactas del gas. Así, el espectro de la luz que ha pasado a través del gas tendría algunos "agujeros" en las frecuencias que fueron absorbidas.
El espectro con estas frecuencias faltantes se llama espectro de absorción.
Para llegar a la tierra, la luz del sol necesita pasar a través de la atmósfera del sol, que está mucho más fría que la parte del sol en que la luz es emitida. Los gases en la atmósfera del sol absorben ciertas frecuencias, creando las cerca de 600 líneas oscuras que Fraunhofer observó. (Se llaman líneas de Fraunhofer, en su honor.)
El universo esta formado por una parte observable y otra no observable.

PARTE OBSERVABLE
Podemos establecer dos tipos de composición: los átomos o elementos que lo forman y los objetos que hay en el Universo.

Considerando los átomos diferentes que lo constituyen.
• Elementos: que son en un 75% de Hidrógeno y un 23% de Helio (He) formados durante las primeras etapas del Big-Bang. Los restantes elementos más pesados se formaron a partir de estos en el interior de las estrellas y durante las explosiones de supernovas.
• la Tierra y formados del residuo de otras estrellas que existieron antes: " Somos polvo de estrellas"(Carl Sagan).
• Objetos: el universo tiene el aspecto de una nube de espuma blanquecina. Estos son los Supercúmulos de galaxias. Éstos a su vez están formados por Cúmulos de galaxias.
El Universo observable actual parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano conteniendo una densidad masa-energía equivalente de 9,9 × 10-30 gramos por centímetro cúbico. Los constituyentes primarios parecen consistir en 73% de energía oscura, 23% de materia oscura fría y un 4% de átomos. La naturaleza exacta de la energía oscura y la materia oscura fría sigue siendo un misterio. Actualmente se especula con que el neutrino tenga una masa, lo que significaría que la energía y la materia oscura no existen.
Antes de la formación de las primeras estrellas, el Universo se constituía primariamente de hidrógeno, con una suma menor de helio. Una pequeña porción de estos elementos estaban en la forma del isótopo deuterio, helio-3 y litio.

PARTE NO OBSERVABLE: MATERIA OSCURA

Se denomina materia oscura a la materia hipotética de composición desconocida, que no emite o refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los medios técnicos actuales pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible. La materia oscura constituye la gran mayoría de la masa en el Universo observable. Fritz Zwicky la utilizó por primera vez para declarar el fenómeno observado consistente con las observaciones de materia oscura como la velocidad rotacional de las galaxias y las velocidades orbitales de las galaxias en los cúmulos, las lentes gravitacionales de objetos de fondo por los cúmulos de galaxias así como el Cúmulo Bala y la distribución de temperatura de gas caliente en galaxias y cúmulos de galaxias. La materia oscura también juega un papel central en la formación de estructuras y la evolución de galaxias. Todas estas líneas de pruebas sugieren que las galaxias, los cúmulos de galaxias y el Universo como un todo contienen mucha más materia que la que interactúa con la radiación electromagnética: lo restante es llamado "el componente de materia oscura".

La composición de la materia oscura se desconoce, pero puede incluir neutrinos ordinarios y pesados, partículas elementales recientemente postuladas como los WIMPs y los axiones, cuerpos astronómicos como las estrellas enanas y los planetas y las nubes de gases no luminosos. Las pruebas actuales favorecen los modelos en que el componente primario de la materia oscura son las nuevas partículas elementales llamadas colectivamente materia oscura no bariónica.
Se piensa que entorno al 23% está compuesto de materia oscura. El 72% restante se piensa que consiste de energía oscura, un componente incluso más extraño. Aun así, hay que tener en cuenta que del 5% de materia bariónica estimada, la mitad de ella todavía no se ha encontrado, por lo que se puede considerar materia oscura bariónica: Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que se supone debería haber y se cree que toda esta materia puede estar distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad formando una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias.
Se ha puesto de manifiesto que los nombres "materia oscura" y la "energía oscura" sirven principalmente como expresiones de nuestra ignorancia, casi como los primeros mapas etiquetados como "Terra Incógnita".

4. ESTRUCTURA DEL UNIVERSO.

El Universo está compuesto por las galaxias, unidades básicas del Universo, éstas están formadas por conjuntos de estrellas y nebulosas.

Las galaxias.

Son enormes agrupaciones de estrellas, gas y polvo. Las galaxias están miles de millones de estrellas y nebulosas, inmensas nubes de gas y de polvo, de densidad variable. Las galaxias giran alrededor de su eje. La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra nuestro Sistema Solar.


Según la forma que tengan, las galaxias se pueden clasificar en:

- Galaxias lenticulares: Los agregados de estrellas forman un núcleo central rodeado de un disco de nebulosas.
- Galaxias irregulares: Los agregados no presentan una forma definida y están rodeados de abundantes nebulosas
- Galaxias elípticas: Tienen una forma más o menos esférica. Contienen pocas nebulosas. Poseen un color rojizo y están formadas por estrellas rojas.
- Galaxias espirales: Tienen un núcleo central y unos brazos espirales que pueden estar más o menos abiertos en los que se encuentran las nebulosas. Dentro de este tipo están las Galaxias espirales barradas (Los agregados forman un núcleo central alargado, en el que se concentran las estrellas. De este núcleo parten los brazos).

Para que se forme una galaxia es necesario que una zona del espacio tenga una densidad de materia algo mayor que sus alrededores, atrayendo así la materia que posteriormente se convertirá en estrellas.

Los cúmulos de galaxias:

Las galaxias también se agrupan a su vez para formar estructuras aún mayores llamadas cúmulos galácticos. En los cúmulos de galaxias, las galaxias elípticas se suelen situar hacia el centro, mientras que las espirales y las irregulares están más cerca de los bordes.
La Vía Láctea se encuentra situada en el cúmulo de galaxias llamado Grupo Local, que también engloba a la galaxia de Andrómeda, a las Nubes de Magallanes y varias decenas de galaxias más. Las galaxias de un cúmulo se mantienen unidas gravitacionalmente.
A su vez, los cúmulos de galaxias pueden agruparse en supercúmulos para formar estructuras aún mayores. Nuestro Grupo Local pertenece al supercúmulo de Virgo.
Entre unos cúmulos de galaxias y otros hay grandes regiones del espacio completamente vacías.

Las galaxias activas:

Se conoce con el nombre de galaxias activas una serie de objetos celestes que emiten una enorme cantidad de energía.

Algunos ejemplos de galaxias activas son los cuásares y las radiogalaxia.
- Los cuásares son galaxias que emiten una gran cantidad de energía en forma de luz, radiación ultravioleta, ondas de radio, etc. Estos objetos son los más lejanos del universo que se conocen. Pueden ser óptica o radioeléctricamente observables. Son fuentes cuya la radiación está desplazada extraordinariamente hacia el rojo.
Los cuásares se alejan de nosotros a velocidades cercanas a la de la luz. Al ser la velocidad proporcional a su distancia, obtenemos que éstos deben estar en los confines del Universo observable.
- Las radiogalaxias son galaxias que emiten una gran cantidad de radiación en forma de ondas de radios. Están mucho más cerca de la Tierra que los cuásares.

Púlsares.

Son fuentes de ondas de radio y, en algunos casos, también de la luz visible y de rayos X, que pulsan a intervalos que van desde unos pocos segundos a una pequeña fracción de segundo.
Los astrónomos creen que un púlsar es un conjunto de estrellas de neutrones en rápida rotación, cuyas radiaciones son emitidas en un estrecho haz, que barre el espacio como la luz de un faro a medida que la estrella gira sobre sí misma. Cada vez que el haz apunta hacia la Tierra, es posible detectar una pulsación.

Existen otros componentes del Universo tales como la antimateria (agrupaciones organizadas de antipartículas, análoga a la materia), los agujeros blancos (región finita del espacio-tiempo visible con una densidad tal que deforma el espacio pero que deja escapar materia y energía en lugar de absorberla),...

Los asteroides.

Estos astros proceden de planetesimales que no llegaron a integrarse en ningún planeta y quedaron girando alrededor del Sol.









Los cometas.

Tienen el mismo origen que los asteroides y su forma característica los convierte en astros muy populares. Están compuestos por una mezcla congelada de agua, amoniaco, y dióxido de carbono, junto con partículas sólidas de polvo.
Los cometas describen una órbita muy elíptica alrededor del Sol, de modo que, cuando pasan muy cerca de él, el calor hace que parte de sus componentes se convierta en gas, y se desprendan partículas de polvo. Cuando el cometa se aleja del Sol, se va enfriando y se convierte de nuevo en un cuerpo sólido.

Los meteoritos.

Son fragmentos procedentes de asteroides o cometas que caen sobre la superficie de los planetas o de otros astros.

Las estrellas.

Las estrellas son cuerpos celestes gaseosos de grandes dimensiones en cuyo interior se producen reacciones nucleares que provocan la emisión de una gran cantidad de energía al espacio interior.
Las estrellas tienen un núcleo donde se producen las reacciones nucleares. Estar reacciones nucleares son la causa de la emisión estelar de luz y calor.
-Tipos:
• Según su temperatura externa, se distinguen estrellas de varios colores, desde al azul (las más calientes) y el rojo (las menos calientes)
• Según su tamaño, las hay desde gigantes hasta enanas.
Según su edad, las estrellas pueden ser desde gigantes rojas hasta enanas blancas

Las estrellas no aparecen solas en el firmamento, sino que a menudo se encuentran agrupadas formando sistemas dobles y cúmulos estelares.
Las estrellas nacen a partir de resto de gases interestelares que se van agrupando. La masa se va concentrando y calentando hasta que llega un momento en el que la temperatura del interior es suficiente como parta que se inicien reacciones nucleares que transforman el hidrógeno en helio.

5. EL ORIGEN DEL UNIVERSO

El cosmo se origino hace unos 15000 millones de años y desde entonces se ha ido expandiendo hasta alcanzar su tamaño y forma actual. Al principio toda la materia y toda la energía estaban concentradas en un punto. La materia estaba constituida por partículas elementales con una gran cantidad de energía. A continuación, el universo fue creciendo de tamaño y las partículas se unieron. Se piensa que este proceso de enfriamiento continúa en la actualidad.

-Teorías:

Teoría Del Big-Bang

Se llama teoría del Big-Bang o teoría de la gran explosión a un modelo, postulado por el físico y sacerdote católico Georges Lemaitre como parte de la relatividad general, que describe el desarrollo del Universo temprano y su forma.
El termino “Big-Bang” se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inicio la expansión observable del Universo, como en un sentido mas general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.
La teoría del Big-Bang depende de tres suposiciones:
1- La universidad de las leyes de la física, en particular de la teoría de la relatividad general.
2- El principio cosmológico
3- El principio de Copérnico
Actualmente se intenta verificar el principio de copérnico observando la interaccion entre grupos de galaxias y el CMB por medio del efecto Sunyaev-Zeldovich.
La teoría del Big-Bang utiliza el postulado de Weyl para medir sin ambigüedad el tiempo en cualquier momento en el pasado a partir de la época de Planck
El Big-Bang no es una explosión de materia que se aleja para llenar el universo vacio; es el espacio-tiempo el que se extiende. Y es su expansión la que causa el incremento de la distancia física entre dos puntos fijos en nuestro universo. Cuando los objetos están ligados entre ellos no se alejan con la expansión del espacio-tiempo, debido a que se asume que las leyes de la física que los gobiernan son uniformes e independientes del espacio métrico.
La teoría del Big-Bang o gran explosión, supone que, hace entre 12000 y 15000 millones de años, toda la material del Universo estaba concentrado en una zona extraordinariamente pequeña del espacio y exploto. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones.
Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias.

Teoría inflacionaria

De Alan Guth intenta explicar los primeros instantes del Universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro.
Supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos, produciendo el origen al Universo.

La teoría del Estado Estacionario

No tiene principio porque no comenzó con una gran explosión ni se colapsara, en un futuro lejano, para volver a nacer. La teoría que se opone a la tesis de un universo evolucionario es conocida como teoría del estado estacionario o de creación continua y nace a principios del siglo XX.
El impulsor de esta idea fue el astrónomo ingles Edward Milne.

La teoría del Universo Pulsante

Nuestro universo seria el último de muchos surgidos en el pasado, luego de sucesivas explosiones y contracciones.
El momento en que el universo se desploma sobre si mismo atraído por su propia gravedad es conocido como “Big Crunch” en el ambiente científico. El Big Crunch marcaria el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo, tras el subsiguiente Big-Bang que lo forme.
Si esta teoría llegase a tener pleno respaldo, el Big Crunch ocurriría dentro de unos 150 mil millones de años, si miramos por el calendario de Sagan, esto seria dentro de unos 10 años a partir del 31 de diciembre.



6. EL FUTURO DEL UNIVERSO

Si el Universo es Abierto o Plano continuara expandiéndose por toda la eternidad, si el universo no contiene suficiente materia para detener su expansión, continuara expandiéndose por siempre. En un Universo Plano hay suficiente materia para que la expansión llegue a un final una vez que el tiempo ha llegado al infinito. En el Universo Abierto nunca habrá suficiente materia para detener la expansión.
Mediante las leyes de física, podemos proyectar el futuro del Universo, se han trazado la posibilidad histórica futura del Universo.
Han dividido al futuro en Eras. A la Era actual se le conoce como era Estelifera o Llena de estrellas. Durante esta era el Universo era lleno de estrellas, galaxias y planetas, finalizara en la década cosmológica 6 a 15 (esto es 100 miles de trillones de años) Al final de esta era, las estrellas habrán muerto dejando una era gloriosa.
A la próxima era se le conoce como degenerada. Durante esta era, el Universo estará compuesto de planetas muertos, enanas oscuras, enanas blancas, estrellas neutrónicas, huecos negros y algunas formas teóricas de materia oscura. Estos objetos, interactúan chocando entre si y formando nuevas estrellas. Esta era durara hasta la década cosmológica 37. Al final de esta era, todos los protones, que componen los núcleos de los átomos, degeneraran.
La década cosmológica 38-100 se conoce como los Huecos Negros porque los huevos negros serán los únicos objetos gravitacionales de importancia que quedaran en el Universo, los huecos negros no son eternos. Se evaporan bajo Radiación Hawking.
Para la década cosmológica 100, los huecos negros se habrán evaporado.
Desde la era cosmológica 100, el universo estará compuesto por electromagnética y de partículas como electrones, tienen una vida infinita.

Tras el Big-Bang, la velocidad de expansión, empezó a disminuir, sin embargo, hace unos 6000 millones de años, la expansión comenzó a acelerarse de nuevo. Se cree que hay tres posibles finales del universo:

- Big Rip: La expansión sigue acelerándose hasta provocar un desgarrón que desintegrara hasta las partículas subatómicas
- Constant dark energy: la expansión deja de acelerarse, pero la expansión del Universo continúa indefinidamente.
- Big Crunch: la expansión cesa y el universo empieza a contraerse hasta convertirse de nuevo en una singularidad.

7. ORIGEN DE LA MATERIA

Según la teoría alfa, beta, gamma, el universo estaba constituido por una sustancia compuesta por neutrones, a la que Gamow dio el nombre de ylem, utilizado por Aristóteles para designar la materia primordial. Un segundo después del Big Bang, el ylem era extremadamente denso y caliente, con una temperatura de cerca de 10.000 millones de grados, y los neutrones, que son partículas inestables cuando se encuentran libres, comenzaron a desintegrarse en protones y electrones.
La expansión del universo determinó una disminución de la temperatura y, al alcanzar el millón de grados , los neutrones y protones comenzaron a unirse, formando núcleos de deuterio, que a su vez se combinaron con otros protones y neutrones, dando origen a núcleos de helio, es un elemento muy estable.
En pocos minutos, cerca de la cuarta parte de la masa del universo quedó convertida en helio, mientras que el resto del universo permaneció en la forma de núcleos de hidrógeno.
Seguidamente, a causa de una disminución de temperatura, cesó la producción de helio.
Después aumentaron las dimensiones del universo. La temperatura descendió a unos cuantos miles de grados y se formaron entonces los primeros átomos de hidrógeno y helio.
Millones de años más tarde, estos átomos generaron estrellas en cuyo interior las reacciones nucleares han producido a su vez todos los demás elementos que se conocen.

8. NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO: EL SISTEMA SOLAR

-Origen

El Orígen del Sistema Solar:

Los primeros intentos científicos para explicar el origen del Sistema Solar invocaban colisiones o condensaciones de una nube de gas. El descubrimiento de los 'Universos-Islas', que ahora sabemos que son galaxias, se pensó que confirmaba esta última teoría.

En este siglo, Jeans propuso la idea de que el paso de una estrella había arrastrado material fuera del Sol, y que este material se había entonces condensado para formar los planetas. Hay serios problemas en esta explicación, pero se han hecho recientes desarrollos sugiriendo que se sacó un filamento de una proto-estrella de paso, en momentos en los que el Sol era miembro de un holgado cúmulo de estrellas, pero las teorías más favorecidas, todavía involucran el colapso gravitacional de una nube de gas y polvo.



9.CONDICIONES PARA LA VIDA EN LOS PLANETAS

La existencia de vida, y concretamente la vida terrestre puede definirse con más especificidad indicando, entre otras cosas, que los seres vivos son sistemas químicos cuyo fundamento son cadenas de átomos de carbono y que son ricas en hidrógeno (reducidas), que se distribuyen en compartimentos llenos de disoluciones acuosas y separados por membranas funcionalmente asimétricas cuya zona interior es hidrófoba; esos compartimentos constituyen células o forman parte de ellas, las cuales se originan por división de células anteriores, permitiéndose así el crecimiento y también la reproducción de los individuos. Los sistemas vivos no forman un sistema continuo, cerrado y hermético; sino una multitud de sistemas discretos, que llamamos organismos.





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