Embed Size (px)
Citation preview
TRABAJO PRÁCTICO
DENTICX
Integrantes del grupo: Franco Russo Florencia Sanchez Berenice Garzón Alejandro Arevalos Ciclo Lectivo: 2013 Tema: Origen del Universo
INDICE
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
2
El origen del Universo……………………………………………….3 Evolución del Universo ……………………………………………..3 Origen y evolución de la Tierra……………………………………..4 Inflación…………………………………………………………….…7 Materia oscura………………………………………………………..7 Historia de la humanidad……………………………….…………...7 Materiales y radiación……………………………………….……….9 Otras teorías científicas sobre su origen………………………….11 Multiuniverso…………………………………………………………11 Cosmología de branas………………………………………………11 Fuerzas y movimientos……………………………………………...12 La expansión del Universo………………………………………....14 Estrellas del Universo……………………………………………….15 Clasificación de las Estrellas del Universo……………………….17 Bibliografia……………………………………………………………20
Origen del Universo
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
3
En la cosmología moderna, el origen del Universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que existe actualmente en el universo como consecuencia de una gran explosión. Una postulación denominada Teoría del Big Bang. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días y conlleva que el universo podría haberse originado hace entre 13.700 millones de años, en un instante definido. En la década de 1930, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que Albert Einstein con la teoría de la relatividad general había predicho anteriormente. Sin embargo, el propio Einstein no creyó en sus resultados, pues le parecía absurdo que el universo se encontrara en infinita expansión, por lo que, agregó a sus ecuaciones la famosa "constante cosmológica", (dicha constante resolvía el problema de la expansión infinita) a la cual posteriormente denominaría él mismo como el mayor error de su vida. Por esto Hubble fue reconocido como el científico que descubrió la expansión del universo.Existen diversas teorías científicas acerca del origen del universo. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.
Evolución del Universo
Los astrónomos están convencidos en su gran mayoría de que el Universo surgió a partir de una gran explosión (Big Bang), entre 13.700 y 13.900 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 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 este capítulo 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.
Origen y evolución de la Tierra
La Tierra es un planeta insignificante del sistema solar, donde surgió la vida hace 3.85 millones de años. Este punto pálido y azul ocupa un lugar poco importante en el Universo.
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
4
El planeta Tierra se formó hace 4.600 millones de años a partir de pequeños trozos de roca y del mismo material primordial de donde se formó el Sol.Visto desde el espacio nuestro planeta es un punto azul, el color característico del cielo, que es producido por la manera como la atmósfera (78% nitrógeno, 20% oxígeno) dispersa la luz solar. Además, el 70% de su superficie está cubierta por agua.
La Tierra se mueve en torno al Sol a una velocidad de 30 kilómetros por segundo. Es como si estuviéramos montados en una nave espacial con 5.900 millones de pasajeros. El único problema es que estamos degradando las condiciones que mantienen la vida y si este proceso continúa es muy probable que ocurra la extinción global de la vida en la tierra.
Teoría sobre el origen de la tierra
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
5
El origen de la Tierra deriva de una estrella; todas las estrellas, cuando se colapsan exteriormente, dan lugar a planetas, satélites esféricos o cuerpos oscuros; los planetas son esféricos porque las estrellas lo son.
La Estrella-Tierra
Al principio, la Estrella-Tierra era de un azul muy intenso y de unos 160.000 a 190.000 Km. de diámetro (una enana al lado del Sol). La evolución por la que atraviesan las estrellas es parecida, siempre evolucionan a través de los grandes Períodos Geoestelares.En el caso de la Tierra, ésta surgió del colapso de la Estrella-Tierra, dando paso al nacimiento del planeta - Tierra, que al principio de surgir como planeta, pudo haber tenido un diámetro entre 50.000 o 70.000 Km. de diámetro, aunque esto no es definitivo, sino una ligera aproximación.El origen de la Tierra consta de dos partes distintas a diferenciar:1ª Se desarrollan las Eras Geoestelares (etapas por las que atraviesa la evolución de las estrellas). Esta parte se extiende en principio desde el nacimiento de la estrella, hasta el colapso exterior de ésta. De esta forma se produce la evolución de las estrellas, cambiando lentamente de coloración y disminuyendo al mismo tiempo de volumen a través de los grandes periodos geoestelares.2ª Se desarrollan las Eras Geológicas (etapas por las que atraviesa la evolución de los planetas). Esta parte se extiende desde el colapso de la estrella, ya nacimiento de un planeta, hasta el colapso total del núcleo interno, etapa que está todavía por venir, convirtiendo al planeta en un cuerpo muerto, similar a un asteroide. El desarrollo de las etapas de la Tierra, comprenden la división del tiempo geológico, que va desde la Era Colápsica hasta el final de la Era Cuaternaria (periodo del Holoceno), tiempo actual por el que atraviesa nuestro planeta.Todos los cuerpos que son oscuros y de forma esférica, como los planetas y algunos satélites, son de origen estelar, derivados del colapso exterior de estrellas, como: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, Plutón, Luna, Io, Europa, Calixto, Ganímedes, Titania etc. Todos estos cuerpos son de origen estelar; en el interior de todos ellos, en mayor o menor medida, hay un núcleo de materia estelar en estado de termofusión-nuclear, que es el que produce la energía que desarrolla los terremotos, los volcanes y mantiene activas las corrientes de convección, al mismo tiempo de producir la fuerza de gravedad.Todas las estrellas, desde el primer momento de su vida, empiezan a producir desechos o residuos, que son las cenizas que se desprenden de la mecánica de termofusión –nuclear, acumulándose y flotando sobre la superficie de cada una, lo que produce un oscurecimiento de la estrella por una acumulación de las propias cenizas. Con el tiempo esas masas darán lugar a la rígida y dura corteza que envuelve a los planetas. Así nacieron los planetas, tanto en el sistema solar como en otros sistemas estelares, todos los planetas y algunos satélites son derivados del colapso exterior de estrellas; por este motivo los planetas tienen gravedad y mantienen en su interior una combustión continua debido a la termofusión-nuclear que es la que genera la energía que en ocasiones emana del interior, produciendo la reactivación de los volcanes y el desarrollo de los terremotos. La extinción del núcleo de cada planeta lleva a la muerte total de la estrella que una vez fue. Entonces es cuando la energía interna de cada planeta desaparece, y con ello desaparecen los terremotos, los volcanes y el interior del planeta se enfría y se solidifica,
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
6
desapareciendo al mismo tiempo y para siempre la mayor parte de la fuerza de gravedad. De esta forma los planetas y satélites se convierten en cuerpos muertos (pedruscos), que ya no producen ninguna clase de energía, fuerza o movimiento.Cuando una estrella se colapsa, lo hace la primera vez por la continua acumulación de los desechos o residuos que se desprenden del proceso de termo fusión-nuclear (mecánica que desarrollan las estrellas).Estos residuos son las cenizas que produce la combustión de las estrellas; estas cenizas o residuos son los que dan origen a la corteza o Litosfera en cada uno de los planetas, desarrollando lo que conocemos hoy como placas tectónicas; así se extingue o apaga la superficie de todas las estrellas.Cuando en la superficie de una estrella aumentan excesivamente estos residuos o cenizas, ésta pierde el brillo, la luz y la radiación se hace cada vez menor. De esta forma se inicia el colapso exterior de la estrella. Esto se produce siempre a través de grandes periodos de tiempo que se denominan eras geo estelares. Entonces crece la acumulación de cenizas o desechos no combustibles que termina por acumularse en diversos puntos de la superficie, formando la corteza del planeta, motivo por el cual decimos que los planetas son cuerpos derivados directamente de las estrellas.En el Sol hace ya tiempo que ha empezado a formarse esa corteza, que es lo que conocemos como superficie granulada, semejante a los granos de arroz que han podido observar los astrónomos, superficie que se mueve por el continuo afloramiento de la energía que genera la termo fusión–nuclear, así arde el combustible solar bajo la Fotosfera solar, es como si bajo su superficie existiera un inmenso mar de helio e hidrógeno en ebullición y plena combustión.De todo esto deducimos que cuando las estrellas se colapsan, éstas se convierten en planetas o satélites, dependiendo de la situación de cada cuerpo. Cuando caen dentro del campo de gravedad de una estrella, se dice que son planetas; si caen dentro del campo de gravedad de un planeta, se dice que son satélites, pero su origen es el mismo (son cuerpos derivados del colapso exterior de estrellas).Cuando las estrellas se apagan dan origen a planetas.El tamaño o volumen de un planeta deriva del volumen de la estrella que se colapsó. Si el planeta o satélite es grande es porque la estrella que se colapsó era grande. Las estrellas pueden ser pequeñas, grandes, medianas, súper gigantes o enanas, depende de la masa estelar existente en el momento de su formación o nacimiento. Las estrellas gigantes producen planetas gigantes, por ejemplo: el Sol dará origen a un planeta 5 o 6 veces mayor que Júpiter, podría tener entre los. 400.000 y 600.000 Km. de diámetro, un planeta pequeño si lo comparamos con el planeta que derivará de Antares que podrá ser 800 veces más grande que el Sol.En el caso de la Estrella-Tierra, ésta se colapsó, dando paso al nacimiento del Planeta-Tierra; por este motivo en la Tierra se producen los terremotos, se desarrollan los volcanes y se mantienen activas y en movimiento las corrientes de convección, además de ser esa masa que hay en el centro o que forma el núcleo la responsable de generar la fuerza de gravedad.
Inflación
En la comunidad científica tiene una gran aceptación la teoría inflacionaria, propuesta por Alan Guth y Andrei Linde en los años ochenta, que intenta explicar los primeros
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
7
instantes del universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro. Supuestamente nada existía antes del instante en que nuestro universo era de la dimensión de un punto con densidad infinita, conocida como una singularidad espacio-temporal. En este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. Según esta teoría, lo que desencadenó el primer impulso del Big Bang es una "fuerza inflacionaria" ejercida en una cantidad de tiempo prácticamente inapreciable. Se supone que de esta fuerza inflacionaria se dividieron las actuales fuerzas fundamentales.Este impulso, en un tiempo tan inimaginablemente pequeño, fue tan violento que el universo continúa expandiéndose en la actualidad. Hecho que fue corroborado por Edwin Hubble. Se estima que en solo 15 x 10-33 segundos ese universo primigenio multiplicó sus medidas.
Materia Oscura
Formalmente para que todo lo expuesto aquí pueda ser válido, los científicos necesitan de una materia adicional a la conocida (o más propiamente vista) por el hombre. Varios cálculos han demostrado que toda la materia y la energía que conocemos es muy poca en relación a la que debería existir para que el Big Bang sea correcto. Por lo que se postuló la existencia de una materia hipotética para llenar ese vacío, a la cual se la llamo materia oscura, ya que no interactúa con ninguna de las fuerzas nucleares (fuerza débil y fuerte) y ni el electromagnetismo, sólo con la fuerza gravitacional. En el gráfico de la derecha se puede ver las proporciones calculadas.
Historia de la Humanidad
La historia es la ciencia que tiene como objeto el pasado de la humanidad y como método el propio de las ciencias sociales.También se llama historia al pasado mismo, e incluso puede hablarse de una historia natural en que la humanidad no estaba presente (término clásico ya en desuso, que se utilizaba para referirse a la geología y la paleontología, pero también a muchas otras ciencias naturales, teniendo fronteras imprecisas con la arqueología).Conviene no olvidar que ese uso del concepto historia lo hace equivalente a cambio en el tiempo, y por tanto se contrapone al concepto filosofía, equivalente a esencia o permanencia, que permite hablar de una filosofía natural (utilizado en textos clásicos y en la actualidad sobre todo en medios académicos anglosajones como equivalente a la física). Para cualquier campo del conocimiento, podemos tener una perspectiva histórica -el cambio- o bien filosófica -su esencia-. De hecho, puede hacerse eso para la misma historia.
La historia está Ligada a la aparición de ciudades, templos... pero sobre todo a la Escritura: primeros registros de impuestos, nombres de reyes, dioses, batallas... IV milenio a.c. en Sumeria.Protohistoria. Período de solapamiento: mientras surgen las civilizaciones prístinas de Mesopotamia, China e India en Asia, Egipto en África y las culturas Olmeca y Chavín en América. Otros lugares no producen escritos pero su historia puede reconstruirse a partir de fuentes escritas de los pueblos que sí lo hacen, y de la cultura material.
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
8
La Antigüedad
La Historia Antigua es la época histórica que transcurre desde el nacimiento de las primeras civilizaciones (caracterizadas por el comercio de larga distancia, la invención de la escritura y la aparición del Estado, alrededor de 3000 a.c.) hasta más o menos la caída del Imperio Romano en 476 d.C.Sin embargo, algunos autores culturalistas hacen llegar la Antigüedad tardía europea hasta los siglos VI y VII, mientras que, en lo político, los partidarios de la escuela "mutacionista" francesa la extienden hasta algún momento entre los siglos IX y XI, cuando el Estado central, la propiedad pública y los impuestos dieron lugar al feudalismo y sus censos.El concepto más tradicional de Historia Antigua presta atención al descubrimiento de la escritura, pero las orientaciones más recientes procuran atender al sistema social o el nivel técnico. Según estos criterios la Edad Antigua se inicia con la vida urbana, considerada en un sentido amplio, y tiene su fin en diversos momentos según el área geográfica de la que hablemos. Así algunos pueblos cazadores-recolectores actuales aún no habrían abandonado la Prehistoria mientras que otros entraron violentamente en la edad moderna o contemporánea de la mano de las colonizaciones del siglo XVI o XIX.Los pueblos cronológicamente contemporáneos a la Historia escrita del Mediterráneo Oriental pueden ser objeto de la Protohistoria, pues las fuentes escritas por griegos, fenicios, hebreos o egipcios, además de las fuentes arqueológicas, permiten hacerlo.La Antigüedad clásica se localiza en el momento de plenitud de las civilizaciones griega y romana (siglo V a.c. al II d.c.) o en sentido amplio, en toda su duración (siglo VIII a.c. al V a.c.)Conceptos como Edad Media o Edad Moderna pueden considerarse válidos sólo para Europa; así Asia, África o América deben recibir una periodización propia y original, coordinando sus cronologías para entender mejor como los logros de una cultura acabaron por influir en las otras.Las grandes civilizaciones de la Antigüedad pueden ser agrupadas geográficamente según áreas de influencia estratégica.Se entiende por Antigüedad clásica la Edad Antigua en el periodo y áreas dominadas por Grecia y Roma.
Materiales y Radiación
En el Universo hay materiales dispersos, dentro y fuera de las galaxias. Hablamos de la materia interestelar, la luz, la radiación de fondo y la materia oscura.
Materia interestelar
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
9
Está formada por los gases y partículas de polvo que hay entre las estrellas y las galaxias. La mayor parte no es visible, pero se puede detectar a través de sus efectos gravitatorios y de sus emisiones electromagnéticas.
Está formada, sobre todo, por hidrógeno, pero también hay pequeñas cantidades de helio, nitrógeno, oxígeno, carbono y moléculas simples de agua, alcoholes y amoníaco.
Astro-bio-química
Un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno pueden combinarse para formar un grupo OH (hidroxílico), muy activo, capaz de unirse con casi cualquier material. Si se encuentra con un átomo de hidrógeno, forma una molécula de agua.A partir de la década de 1970 se han localizado moléculas cada vez más complejas, formadas por decenas de átomos.Algunas podrían, en condiciones favorables, formar materia orgánica, que es la base de los organismos vivos.
La luz, ¿ondas o partículas?Las ondas de luz, como las de los rayos X, no se pueden emitir de una en una, sino sólo en paquetes llamados "cuantos". La ciencia que lo estudia es la mecánica cuántica.Estos tipos de radiación de alta frecuencia, según cómo se observan, se
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
10
comportan como partículas y, al mismo tiempo, como ondas. Las partículas de la luz son los fotones. No tienen masa y viajan a cerca de 300.000 km/s.
La radiación cósmica de fondoEn 1965 se encontró la prueba "tangible" del Big Bang. Comprobando un detector de microondas muy sensible, dos científicos descubrieron una radiación extraña que provenía por igual de todos los puntos del espacio.Otros teóricos ya habían predicho que se habría de observar, procediendo de todo el universo, un "resplandor" testimonio del Big Bang, y que esta luz, debido a la expansión del Universo, se presentaría en forma de microondas.
Otras teorias centificas sobre su origen
Multiuniverso:
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
11
Multiuniverso es un término usado para definir los múltiples universos posibles, incluido nuestro propio universo. Comprende todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, todas las formas de materia, energía y cantidad de movimiento, y las leyes físicas y constantes que las gobiernan.La idea de que el universo que se puede observar es sólo una parte de la realidad física dio lugar al nacimiento del concepto de multiuniverso. Los diferentes universos dentro del multiuniverso son a veces llamados universos paralelos. La estructura del multiuniverso, la naturaleza de cada universo dentro de él, así como la relación entre los diversos universos constituyentes, dependen de la hipótesis de multiuniverso considerada.El concepto de multiuniverso ha sido supuesto en cosmología, física, astronomía, filosofía, psicología transpersonal y ficción, en particular dentro de la ciencia ficción y de la fantasía. El término fue acuñado en 1895 por el psicólogo William James.1 En estos contextos, los universos paralelos también son llamados «universos alternativos», «universos cuánticos», «dimensiones interpenetrantes», «mundos paralelos», «realidades alternativas» o «líneas de tiempo alternativas».En 2013 científicos han descubierto, a través del telescopio Planck, posible evidencia de que haya otros universos por fuera del nuestro.
Cosmologías de branas:
La cosmología de branas se refiere a varias teorías de la física de partículas y de la cosmología motivadas por la teoría de supercuerdas y teoría M.
Las branas y el “bulk”
La idea central es que la parte visible de nuestro universo de cuatro dimensiones está limitada a una brana dentro de un espacio de dimensionalidad superior llamado el "Bulk", o “Mole“ o “Bulto“ en español. Las dimensiones adicionales, compactas, están enrolladas en un espacio de Calabi-Yau. En el modelo del "bulk", otras branas pueden estar moviéndose a través del bulk. Interacciones con el Bulk, y posiblemente con otras branas, pueden influenciar nuestro universo-brana y de allí que puede introducir efectos no vistos en más modelos cosmológicos estándar.
Modelos basados en la cosmología de branas
Existen dos grandes grupos de teorías basados en la cosmología de branas. El primer grupo mezcla aspectos de la teoría M con la cosmología inflacionaria. El segundo grupo,
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
12
de más reciente formulación, argumenta la existencia de una cosmología de branas basada en la teoría M sin recurrir al modelo inflacionario. El modelo de Randall-Sundrum se puede ajustar a los criterios de cualquier modelo de ambos grupos.En la cosmología inflacionaria el universo adquiere sus características observables (problema del horizonte, plenitud y de monopolios) después del Big Bang, mientras tanto en los modelos epirótico y cíclico las características observables derivan de un momento previo al Big Bang debido a un choque entre branas. El cosmólogo Alexander Vilenkin argumenta que en los modelos inflacionarios el tiempo esta autocontenido dentro del universo marcando el Big Bang su comienzo (tiempo finito). Mientras tanto el cosmólogo Neil Turok propone que en los modelos donde se dan los choques entre branas el tiempo ya existía antes del Big Bang (tiempo infinito).
Fuerzas y movimientos
La gravedad es la fuerza de atracción entre objetos. En el Universo toda la materia se mueve a causa de ésta y otras fuerzas. La gravedad depende de la masa de los objetos y de la distancia que los separa. Cuanta más masa tienen y más cerca están, mayor es la fuerza. Cuando se separan el doble, la fuerza se reduce a un cuarto.La gravedad actúa como si toda la masa de un cuerpo se concentrase en un único punto, el centro de gravedad. La zona esférica alrededor de un cuerpo donde actúa su gravedad es el campo gravitacional. La ley de la gravitación universal fue formulada por el físico británico Isaac Newton en el año 1684.Si dejáramos dos cuerpos con masa y en reposo, sin que actuase ninguna otra fuerza salvo su atracción, inevitablemente, chocarían. Pero en el Universo hay muchas "gravedades", actúan otras fuerzas y los cuerpos están en movimiento.
Colapso
Un colapso gravitacional es cuando un cuerpo se hace más pequeño como resultado de su propia gravedad, por ejemplo, una nube de gas para formar una estrella, o una estrella
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
13
para formar un agujero negro. Se rompen los átomos y el edificio se desmorona.Los átomos son cajas vacías donde una fuerza mantiene la estructura. Pero, si la gravedad supera esta fuerza, la estructura central no aguanta y la materia inicia una reacción en cadena.La densidad aumenta (el cuerpo se hace pequeño sin perder masa), el campo gravitatorio se intensifica y se produce el colapso.
Fuerzas fundamentales del UniversoHay cuatro fuerzas fundamentales, que determinan todas las formas de interacción de la materia:
- Interacciones nucleares fuertes,- Interacciones nucleares débiles,- Electromagnetismo- Gravitación.
La gravedad es la más débil de las cuatro y la única que sólo actúa en un sentido. Los científicos especulan sobre si existe la complementaria.
Movimientos
Las estrellas, las galaxias y todo el Universo se mueven. Otra cosa es detectar el movimiento de algunos cuerpos, sobre todo, de los más lejanos.Se ha medido el movimiento de muchos objetos del Universo. Así sabemos que, para desplazarse una distancia aparente igual al diámetro de la luna, la estrella más cercana Alpha Centauro, necesita 506 años. Arturo necesita 815; Sirio, 1.410; Altair, 2.830; Capella, 4270 y Fomalhaut, más de 5.000.Se llama órbita la trayectoria de un objeto que gira alrededor de otro. El periodo orbital es el tiempo que el objeto tarda en completar una órbita. Parece que todos los objetos, en el espacio, orbitan alrededor de otros con más masa.
La expansión del Universo
El descubrimiento de la expansión del Universo empieza en
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
14
1912, con los trabajos del astrónomo norteamericano Veste 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.Si medimos el corrimiento del espectro de una estrella, podemos saber si se acerca o se aleja de nosotros. En la mayoría este desplazamiento es hacia el rojo, lo que indica que el foco de la radiación se aleja. Esto es interpretado como una confirmación de la expansión del Universo.En principio parece que las galaxias se alejan de la Vía Láctea en todas direcciones, dando la sensación de que nuestra galaxia es el centro del Universo. Este efecto es consecuencia de la forma en que se expande el Universo. Es como si la Vía Láctea y el resto de galaxias fuesen puntos situados sobre la superficie de un globo. Al inflar el globo, todos los puntos se alejan de nosotros. Si cambiásemos nuestra posición a cualquiera de los otros puntos y realizásemos la misma operación, observaríamos exactamente lo mismo.
La ley de Hubble
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
15
El 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 observó 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.
Estrellas del Universo
Las estrellas son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz. Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.
El Sol es una estrella. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes distancias de nosotros. Parecen estar fijas, manteniendo la misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios de posición se perciben sólo a través de los siglos.
El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado en unas
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
16
8.000, la mitad en cada hemisferio. Durante la noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas por la neblina atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo.
Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones.Como nuestro Sol, una estrella típica tiene una superficie visible llamada fotosfera, una atmósfera llena de gases calientes y, por encima de ellas, una corona más difusa y una corriente de partículas denominada viento estelar. Las áreas más frías de la fotosfera, que en el Sol se llaman manchas solares, probablemente se encuentren en otras estrellas comunes. Esto se ha podido comprobar en algunas grandes estrellas próximas mediante interferometría.
La estructura interna de las estrellas no se puede observar de forma directa, pero hay estudios que indican corrientes de convección y una densidad y una temperatura que aumentan hasta alcanzar el núcleo, donde tienen lugar reacciones termonucleares.Las estrellas se componen sobre todo de hidrógeno y helio, con cantidad variable de elementos más pesados.
La estrella más cercana al Sistema Solar es Alfa Centauro
Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del Sistema Solar en la Vía Láctea. La más cercana es Próxima Centauri, uno de los componentes de la estrella triple Alpha Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetros de la Tierra.
Se trata de un sistema de tres estrellas situado a 4,3 años luz de La Tierra, que sólo es visible desde el hemisferio sur. La más cercana (Alpha Centauro A) tiene un brillo real igual al de nuestro Sol.
Alpha Centauri, también llamada Rigil Kentaurus, está en la constelación de Centauro. A simple vista, Alpha Centauri aparece como una única estrella con una magnitud aparente
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
17
de -0,3, que la convierte en la tercera estrella más brillante del cielo sur.
Cuando se observa a través de un telescopio se advierte que las dos estrellas más brillantes, Alpha Centauri A y B, tienen magnitudes aparentes de -0,01 y 1,33 y giran una alrededor de la otra en un periodo de 80 años.
La estrella más débil, Alpha Centauri C, tiene una magnitud aparente de 11,05 y gira alrededor de sus compañeras durante un periodo aproximado de un millón de años. Alpha Centauri C también recibe el nombre de Proxima Centauri, ya que es la estrella más cercana al Sistema Solar.
Clasificación de las Estrellas del Universo
El estudio fotográfico de los espectros estelares lo inició en 1885 el astrónomo Edward Pickering en el observatorio del Harvard College y lo concluyó su colega Annie J. Cannon. Esta investigación condujo al descubrimiento de que los espectros de las estrella están dispuestos en una secuencia continua según la intensidad de ciertas líneas de absorción. Las observaciones proporcionan datos de las edades de las diferentes estrellas y de sus grados de desarrollo.Las diversas etapas en la secuencia de los espectros, designadas con las letras O, B, A, F, G, K y M, permiten una clasificación completa de todos los tipos de estrellas. Los subíndices del 0 al 9 se utilizan para indicar las sucesiones en el modelo dentro de cada clase.
Clase O: Líneas del helio, el oxígeno y el nitrógeno, además de las del hidrógeno. Comprende estrellas muy calientes, e incluye tanto las que muestran espectros de línea
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
18
brillante del hidrógeno y el helio como las que muestran líneas oscuras de los mismos elementos.
Clase B: Líneas del helio alcanzan la máxima intensidad en la subdivisión B2 y palidecen progresivamente en subdivisiones más altas. La intensidad de las líneas del hidrógeno aumenta de forma constante en todas las subdivisiones. Este grupo está representado por la estrella Epsilon Orionis.
Clase A: Comprende las llamadas estrellas de hidrógeno con espectros dominados por las líneas de absorción del hidrógeno. Una estrella típica de este grupo es Sirio.
Clase F: En este grupo destacan las llamadas líneas H y K del calcio y las líneas características del hidrógeno. Una estrella notable en esta categoría es Delta Aquilae.
Clase G: Comprende estrellas con fuertes líneas H y K del calcio y líneas del hidrógeno menos fuertes. También están presentes los espectros de muchos metales, en especial el del hierro. El Sol pertenece a este grupo y por ello a las estrellas G se les denomina "estrellas de tipo solar".
Clase K: Estrellas que tienen fuertes líneas del calcio y otras que indican la presencia de otros metales. Este grupo está tipificado por Arturo.
Clase M; Espectros dominados por bandas que indican la presencia de óxidos metálicos, sobre todo las del óxido de titanio. El final violeta del espectro es menos intenso que el de las estrellas K. La estrella Betelgeuse es típica de este grupo.
Tamaño y brillo de las Estrellas
Las estrellas más grandes que se conocen son las supergigantes, con diámetros unas 400 veces mayores que el del Sol, en tanto que las estrellas conocidas como "enanas blancas" pueden tener diámetros de sólo una centésima del Sol. Sin embargo, las estrellas gigantes suelen ser difusas y pueden tener una masa apenas unas 40 veces mayor que la del Sol, mientras que las enanas blancas son muy densas a pesar de su pequeño tamaño.
Puede haber estrellas con una masa 1.000 veces mayor que la del Sol y, a escala menor, bolas de gas caliente demasiado pequeñas para desencadenar reacciones nucleares. Un objeto que puede ser de este tipo (una enana marrón) fue observado por primera vez en 1987, y desde entonces se han detectado otros.
El brillo de las estrellas se describe en términos de magnitud. Las estrellas más brillantes pueden ser hasta 1.000.000 de veces más brillantes que el Sol; las enanas blancas son unas 1.000 veces menos brillantes.
Las clases establecidas por Annie Jump Cannon se identifican con colores:
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
19
- Color azul, como la estrella I Cephei- Color blanco-azul, como la estrella Spica- Color blanco, como la estrella Vega- Color blanco-amarillo, como la estrella Proción- Color amarillo, como el Sol- Color naranja, como Arcturus- Color rojo, como la estrella Betelgeuse.
Bibliografía
ORIGEN DEL UNIVERSO Franco Russo, Florencia Sanchez, Alejandro Arevalos, Berenice Garzón.
20
http://es.wikipedia.org/wiki/Origen_del_Universo http://www.astromia.com/universo/evolucion.htm http://www.monografias.com/trabajos81/origen-del-universo/origen-del-
universo.shtml http://www.astromia.com/universo/materiales.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Multiverso http://es.wikipedia.org/wiki/Cosmología_de_branas http://www.astromia.com/universo/fuerzasmov.htm http://www.astromia.com/universo/expansion.htm http://www.astromia.com/universo/lasestrellas.htm
