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La fauna galáctica y cosmología

Diapasón de Hubble

Clasificación morfológica ideada por Hubble (1926)

Elípticas

Lenticulares

Espirales

Espirales barradas

Irregulares Ir

• Elípticas y lenticulares se dicen tipos tempranos, mientras que irregulares y espirales se dicen tipos tardíos.

• Esto no hace referencia a evolución, sino a su posición en el diagrama, cosa que ya suponía Hubble.

• De hecho las galaxias predominantes en el Universo temprano son las espirales y las irregulares, mientras que en el Universo actual van en aumento las elípticas (mergers) y las lenticulares (mergers o evolución de espirales).

• Dentro de las diferentes morfologías encontramos galaxias de diferentes masas y dimensiones: enanas, medias y gigantes.

Galaxias Elípticas

ESO 325-G004, en Abell 0740, a 450 millones de años luz (Centauro)

• Con morfología esférica – elíptica.

• Predominan las estrellas viejas, enanas rojas, que les confieren un tono amarillento - rojizo característico.

• Apenas presentan gas y polvo, y por lo tanto la formación estelar es muy baja. En ellas tuvo que ocurrir formación estelar muy intensa en las primeras etapas de su vida.

• Sus características cinemáticas son similares a las del bulbo de las galaxias espirales.

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• Es la morfología que presenta mayores variaciones en masa y tamaño.

• Desde 10 Kpc a 100 Kpc y desde 106 Mo a 1013 Mo. La Vía Láctea tiene un diámetro de unos 30 Kpc y una masa de 1012 Mo

• Las enanas tienen características similares a los cúmulos globulares, aunque con presencia de materia oscura, no presente en los globulares.

• Hoy en día pensamos que las galaxias medias y gigantes de morfología elíptica tienen su origen en procesos de merger (colisión) de dos o más galaxias.

Galaxias Lenticulares

NGC 2787

• Tienen un disco sin presencia de brazos espirales y un prominente bulbo central .

• Tienen poco polvo y gas, mucho menos que las espirales, pero más que las elípticas. Formación estelar muy baja.

• Algunas presentan una barra central.

• Según el punto de vista pueden confundirse con elípticas.

• El origen de esta morfología tampoco está claro.... Puede tratarse de un estadío posterior a las espirales, en las que hayan desaparecido los brazos.

• Ahora bien, suelen tener un brillo superficial superior al de las espirales, lo que deja en mal lugar la hipótesis anterior. Tal vez esta morfología, como la elíptica, sea resultado de mergers.

Galaxias Espirales

M51

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• Forma de disco plano, con presencia de brazos espirales (ondas de densidad) y un bulbo central. Presente también un halo exterior con estrellas y cúmulos globulares.

• Abundante gas y polvo (y formación estelar) en los brazos. Típicamente con un color azulado debido a las estrellas jóvenes y luminosas.

• Los brazos espirales pueden ser creados por ondas de densidad. Estructuras similares se observan en los anillos de Saturno, inducidas por los satélites más internos del planeta.

• Tipos Sa y SBa: brazos apretados en torno a un núcleo prominente.

M94 (Sa)

• Tipos Sa y SBa: brazos apretados en torno a núcleo prominente.

NGC 1300 (SBa)

• 2/3 de las espirales son SB (barradas). La barra podría deberse a ondas de densidad para luego decaer a espirales sin barra. Fuerte formación estelar en ella.

• Tipos Sb y SBb: brazos menos apretados, núcleo menos prominente.

M81 (Sb)

• Tipos Sb y SBb: brazos menos apretados, núcleo menos prominente. La Vía Láctea es una SBb.

NGC 3351 (SBb)

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• Tipos Sc y SBc: brazos aun menos apretados, núcleo aun menos prominente.

M 51 (Sc) NGC 1365 (SBc)

• Tipos Sc y SBc: brazos aun menos apretados, núcleo aun menos prominente.

Galaxias Irregulares

M82

• Se trata de galaxias sin morfología definida que no ocupan un lugar concreto en el diapasón de Hubble.

• Abundante gas y polvo y formación estelar.

Enana de Sagitario

Se establece una distinción entre irregulares que exhiben cierta estructura espiral (las Ir I, como la NGM que de hecho tiene la clasificación de Sm, espiral magallánica en Vaucouleurs), y las que no (Ir II).

NGM, IrII

Dados sus tamaños relativos, son frecuentes los procesos de colisión entre galaxias. Si tras la colisión vuelven a separarse pueden formarse galaxias peculiares, como las de anillo.

En nuestra galaxia, si una estrella fuera una esfera de un metro de diámetro, otra estrella situada a 10 años luz sería otra esfera similar situada a 68 millones de kilómetros…

Esa relación para las galaxias es mucho más razonable; si nuestra Vía Láctea tuviera un 1 metro de diámetro, la galaxia de Andrómeda sería otro objeto similar situado a unos 20 metros.

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Galaxia AM 0644 - 741 Galaxia de Hoag (Serpens Caput)

Si tras la colisión ambas galaxias se fusionan se origina un merger

NGC 4676 (Coma Berenice)

En los mergers las estrellas de ambas galaxias no colisionan, pero las nubes moleculares sí. Esto provoca fuertes brotes de formación estelar.

Las Antenas (Cuervo)

Hay ciertas galaxias anormalmente brillantes. Son las conocidas como AGNs (Active GalaxyNucleus).

Las hay de muchos tipos: radiogalaxias, galaxias Seyfert, blazars, starburst…pero las más populares son los cuasares.

Durante los años 60 fueron encontradas y catalogadas muchas radiofuentes en los proyectos de búsqueda de Cambridge.

Al poco, las contrapartidas ópticas de algunas de esas radiofuentes fueron detectadas (proceso complicado, por otra parte…). Para ello se hizo uso de ocultaciones lunares, por ejemplo. En aquellas primeras observaciones ópticas se mostraban como fuentes puntuales.

Se encontró que estos objetos exhibían espectros muy peculiares, diferentes a cualquier cosa observada hasta entonces. Se les bautizó como QSOs (cuasi stellar radio sources).

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Se cayó en la cuenta de que estos espectros peculiares realmente presentaban grandes corrimientos al rojo. Esto se pudo hacer identificando ciertas líneas conocidas muy desplazadas. Además también aparecían otras líneas peculiares, como el bosque de Lyman.

Lyman alfa, que se encuentra en el UV (121’6 nm, aparece desplazada hasta los 900 nm para algunos de estos objetos, en el IR!).

Ahora bien, esos corrimientos al rojo son tan altos que indican velocidades de alejamiento del 37% de la velocidad de la luz, en el caso 3C 48, o de 47.000 km/s en el caso de 3C 273.

Una velocidad de alejamiento tan alta sólo era explicable por la expansión del Universo, el corrimiento al rojo cosmológico. Pero entonces esos objetos debían estar a miles de millones de años luz, y a esas distancias no tendrían que observarse tan brillantes si fueran galaxias normales. Su luminosidad tendría que ser miles de veces superior a la de nuestra Vía Láctea.

3C 273, por ejemplo, es un cuasar situado en Virgo con una magnitud aparente de 12’9, al alcance de un telescopio de aficionado. Dista de nosotros unos 2.440 millones de años luz, de donde se deduce que su Magnitud absoluta es M= -27. El equivalente a unas 100 veces la luminosidad de la Vía Láctea.

Otra posibilidad es que estos objetos estuvieran mucho más cerca, en nuestra galaxia, lo que nos evita el misterio de la luminosidad. Ahora bien, esto fue rápidamente desechado ya que no hay ningún mecanismo por el que un objeto pueda moverse a esas velocidades en el seno de la Vía Láctea.

Estudios posteriores desvelaron que estas fuentes estaban claramente asociadas a galaxias huéspedes. Su origen extragaláctico quedódemostrado.

Además son más numerosos cuanto más lejos se observe (más cuanto mayor corrimiento al rojo).

Hoy en día conocemos más de 200.000 cuasares, que distan entre 600 y 30.000 millones de años luz, la mayoría situados a más de 3.000 millones de años luz.

Otra pista: los cuasares exhiben variabilidad muy rápida, de días o incluso horas. Esto pone una cota al volumen dentro del cual se está produciendo el fenómeno. Del orden del tamaño del Sistema Solar.

BL Lac

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Hoy sabemos que en los núcleos galácticos hay agujeros negros supermasivos, originados por la fusión de agujeros negros estelares, restos de estrellas de primitivos y gigantescos cúmulos estelares.

En etapas tempranas del Universo, cuando la formación estelar era muy intensa y las galaxias mucho más ricas en gas y polvo, estos agujeros negros supermasivos estarían activos.

Esto quiere decir que en torno a estos agujeros negros supermasivos se desarrollarían discos de acreción de material. Estos discos podrían explicar la luminosidad de los cuasares.

Un cuásar normal transforma en energía en su disco de acreción unas diez masas solares por año. El cuasar más luminoso conocido hace lo propio con 1000 masas solares al año (unas 600 veces la masa de la Tierra al minuto).

Su luminosidad varía también según la orientación de sus jetspolares con respecto a nuestra visual.

Del espectro de un cuasar podemos deducir cosas muy interesantes. Por ejemplo, del ensanchamiento de las líneas podemos deducir las velocidades en el disco de acreción, y de esas velocidades estimar la masa de los agujeros negros. Obtenemos masas de entre 106 y 109 masas solares.

El bosque de Lyman es un conjunto de líneas de absorción que aparecen en el espectro de ciertos cuasares, sobre todo en los más lejanos. Es producida por masas de Hidrógeno (galaxias jóvenes) que se encuentran a diferentes distancias entre el cuasar y nosotros, más abundantes en un Universo joven y por lo tanto en los cuasares más lejanos.

Espectro de un cuasar (A), de cuásar oculto (B), de galaxias como la Vía Láctea (C) y de galaxias polvorientas con formación estelar intensa (D).

A pesar de su descubrimiento como radiofuentes, solo el 10% de los cuasares son radiofuentes intensas

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Nuestra galaxia (y en general, galaxias próximas) la vemos tal y como es el Universo en la actualidad, cuando ya ha pasado la etapa de los cuásares. El agujero negro central de nuestra galaxia (Sagitario A) estáinactivo. Han sido identificados también agujeros negros masivos inactivos en el seno de algunas galaxias próximas.

Cúmulos de Galaxias

• Las galaxias tienden a formar grupos ligados por la fuerza gravitatoria: los cúmulos de galaxias.

• La Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda (M31), la del Triángulo (M33) y una treintena de galaxias enanas, forman el llamado Grupo Local de galaxias.

Grupo Local

La galaxia de Andrómeda, M31, es visible a simple vista en una noche oscura.

La galaxia del Triángulo, M33, es visible con prismáticos.

Cúmulo de Virgo

Contiene una 2000 componentes

Situado a unos 18 Mpc de la Vía Láctea

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2000 componentesLa mayor parte de la materia bariónica ordinaria se encuentra bajo la forma de gas frío intracúmulo (4 veces más que la bariónica ordinaria). Bajo ciertas circunstancias está muy caliente y podemos detectar su emisión en rayos x.

Gracias a las lentes gravitacionales y al estudio de la dinámica de las galaxias, podemos estimar su masa e inferimos la presencia de materia oscura, no bariónica, unas cinco veces más que la bariónica !

Cúmulo de Virgo (60 millones a.l.)

Cúmulo de Coma (400 millones a.l.)

• Los cúmulos de galaxias se agrupan en estructuras mayores: los Supercúmulos de Galaxias, y estos enmuros y filamentos.

• Nuestro grupo local, junto con otro centenar de grupos, forma parte del Supercúmulo Local (o de Virgo), que se extiende 200 millones de años luz y está dominado por el cúmulo de Virgo.

• El Universo a escala local teje una estructura similar a la de una esponja o una piedra pómez. En una escala superior a 200 Mpc se vuelve homogéneo.

El Gran Muro de Sloan es una estructura situada a unos 1000 millones de años luz. Se extiende unos 1.400 millones de años luz.

En 1912, Vesto Slipher, se dio cuenta de que el espectro de casi todas las nebulosas espiralespresentaba corrimiento al rojo, es decir, se alejaban de nosotros a altísimas velocidades.

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Años después, Hubble fue capaz de medir la distancia a M31 buscando en su interior estrellas variables cefeidas. Obtuvo una distancia de 800.000 años luz. M31 (y el resto de nebulosas espirales) eran otras galaxias como la Vía Láctea !

Hoy en día estimamos que en nuestro Universo observable (región del Universo de la que puede llegarnos información) hay unas 1011 galaxias. Es decir, 100.000.000.000 galaxias.

Hubble Ultra Deep Field

Universo en expansión

• Se observa que todas las galaxias parecen alejarse de la nuestra (corrimiento al rojo, redshift, z).

• Además la velocidad es mayor cuanto más lejos estéla galaxia observada. Hubble reflejó este hecho en su famosa ley: V=H0*d. H es el parámetro de Hubble.

• Siendo capaces de determinar correctamente H0podríamos saber la distancia a la que está una galaxia simplemente midiendo su velocidad de alejamiento... Aceptamos H0 ~ 70 km/s/Mpc.

• Hubble señaló que la Vía Láctea no ocupa un lugar privilegiado. El corrimiento al rojo observado podría explicarse con un Universo en expansión, en el que todas las galaxias estuvieran alejándose unas de otras (corrimiento al rojo cosmológico).

• ¿Cómo interpretar que todas las galaxias parezcan alejarse de la nuestra y además lo hagan más rápido cuanto más lejos estén?

• Esta expansión ha de tener lugar en los espacios entre los cúmulos de galaxias, no dentro de los cúmulos, ni mucho menos dentro de las galaxias, donde prevalece la gravedad y hay movimientos peculiares.

• Por eso algunas galaxias del grupo local se acercan a la Vía Láctea y presentan un corrimiento al azul.

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Con anterioridad Einstein desarrolla su teoría de la Relatividad General, en la que expone una interpretación geométrica de la gravedad. La presencia de una masa curva el entramado del espacio - tiempo, obligando a otras masas a moverse sobre ciertas trayectorias privilegiadas. Aparece el concepto de curvatura.

Si aplicamos las ecuaciones de la RG a la totalidad del Universo, podemos hablar de una geometría global del mismo según su contenido en masa – energía. Esto se apoya sobre el Principio Cosmológico: a gran escala el Universo es homogéneo e isótropo.

Las soluciones a las ecuaciones de la RG para el Universo yadescriben un Universo dinámico, en expansión o contracción, en contra de lo que Einstein pensaba. Por ello introdujo la constante cosmológica, que posteriormente retiró por las evidencias observacionales de la expansión.

En la actualidad volvemos a introducir esa constante cosmológica…

H2 = (8πGρ/3)*- (K/a2)+ (Λ/3)

H es el parámetro de Hubble.

Λ es la constante cosmológica, que compensaría la ρ, obteniendo k=0 y H=0, un Universo plano y estático.

ρ es la densidad media del Universo.

Definimos Ω = ρ/ ρc. Es el parámetro de densidad.

En función de Ω el Universo será abierto o cerrado, y también tendrá una u otra geometría.

K es la curvatura del Universo (relacionada con Ω).

a es el parámetro de escala.

Si el contenido de materia y energía del Universo fuera tal que la gravedad frenara la expansión, la detuviera e iniciara un colapso, tendríamos un Universo cerrado. Big Crunch.

Universo cerrado

Ω >1 (ρ > ρc); K >0

Un Universo así sería finito y sin bordes, claro. Sería el análogo en tres dimensiones a la superficie de una esfera. ¡Aquí la geometría ya no es euclídea, hay curvatura!, los ángulos de un triángulo cosmológico suman más de 180º.

Si el radio de curvatura fuera lo suficientemente grande podríamos estar en un Universo así y no darnos cuenta (parecería euclideo). Si fuera pequeño podríamos estar viendo varias veces las mismas galaxias con diferentes edades y no darnos cuenta!

Universo plano (euclídeo)

Si el contenido de materia y energía del Universo fuera justo el necesario para que la gravedad frenara y equilibrara la expansión, alcanzando un Universo estático, tendríamos un Universo Plano (euclídeo).

Ω =1 (ρ = ρc); K =0

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A gran escala, la geometría del Universo sería la euclídea a la que estamos habituados (la suma de los ángulos de un triángulo cosmológico resulta 180º).

Un Universo plano exige ser infinito (no puede tener bordes, el Principio cosmológico exige homogeneidad). Aunque hay variedades topológicas finitas con geometría euclídea (toro).

Universo plano

La infinitud sería una propiedad del Universo, ojo, que también se cumple en la singularidad inicial. Así que de huevo primigenio nada…

La figura presenta una región del Universo de un tamaño de 90.000 millones de años luz, cuando el Universo tenía 1000 millones de años (ya entonces era infinito, nuestro Universo observable era mucho más pequeño (círculo verde) y la densidad era más alta. A la derecha se ve la misma sección de 90.000 millones de años luz de lado en la actualidad. La expansión ha rebajado la densidad y la temperatura y nuestro Universo observable ha crecido.

En el momento t=0 el Universo seguía siendo igualmente infinito, con una densidad y temperatura extremadamente caliente. Nuestro Universo observable sería un punto verde! ¿Hay un centro para la expansión? ¡ NO !

Si el contenido de materia y energía del Universo fuera tal que la gravedad no fuera capaz de detener la expansión, tendríamos un Universo abierto.

Ω <1 (ρ < ρc); K < 0

Universo abierto Universo abierto

Un Universo abierto sería curvado y, como en el caso plano, infinito. Análogo en tres dimensiones a la superficie de una silla de montar. En esta geometría la suma de los ángulos de un triángulo cosmológico es menor de 180º.

Nuestro Universo tiene varios ingredientes, dos de los cuales son la materia y la radiación (*).

En sus primeros compases, el Universo era tan denso y caliente que la radiación no podía viajar libremente ya que era continuamente absorvida por la materia. Podíamos decir que nuestro Universo era oscuro…

Hoy en día tenemos el modelo cosmológico estándar, que describe cómo era el Universo temprano, la nucleosíntesisprimordial, la creación de macroestructuras… El modelo predice que a una edad de 300.000 años el Universo alcanzóuna temperatura del orden de 3000 K. Entonces la radiación se desacopló de la materia y viajó libremente.

(*) Por radiación no entendamos a emitida desde las estrellas, nebulosas, etc; pensemos en la radiación primitiva.

De repente, a los 300.000 años, se desacopla la radiación, y de todos los puntos del Universo, y hacia todos los puntos, comienzan a viajar esa radiación (fotones) primigenia.

El punto blanco simboliza la región primigenia que acabaría originando la Vía Láctea. Fijémonos justo en la radiación que parte hacia las regiones interiores de la esfera.

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A causa de la expansión, esos fotones que empezaron a viajar en el Universo bebé, procedentes justo de esa región, nos llegan ahora, 13.700 millones de años después! La expansión los ha enrojecido tanto que nos llegan bajo la forma de microondas(fotones con mucha menos energía que cuando partieron).

Bóveda celeste en microondas (misión Planck). Es extremadamente homogeneo (cosa misteriosa…); las diferencias de color simbolizan minúsculas anisotropías muy importantes de cara a la posterior formación de macroestructuras.

El modelo cosmológico estándar predecía la existencia del fondo de microondas, que se encontró accidentalmente en 1965 con las características exactas a las predichas. Esto, junto con otras predicciones (abundancias, etc…) indica que el modelo no ha de ir muy desencaminado.

Universo Observable. Su límite lo marca el fondo de microondas.

Las regiones de las que partió esa radiación que hoy vemos como fondo de microondas, ahora mismo se encuentran a una distancia de 45.000 millones de años luz (radio del U.O.), y habrán originado estructuras (estrellas, galaxias, etc), que no vemos.

En regiones más próximas, en estos 13.700 millones de años ya ha habido tiempo suficiente para que se hayan formado galaxias y su luz nos haya alcanzado. Vemos luz de galaxias jóvenes, muy enrojecida en su viaje.

Fuera de nuestro Universo observable no podemos ver nada ya que ni siquiera la radiación primigenia, emitida a los 300.000 años de edad, ha podido alcanzarnos. Presumimos que habrá más estructuras.

Al hacerse el Universo más viejo, podrá alcanzarnos la radiación primigenia emitida desde regiones más alejadas. Al ser el viaje más largo, llegará aun menos energética que las microondas actuales. El U.O. crecerá. Cuando alcance un radio de 60.000 millones de años luz la expansión superará a la velocidad de la luz y estaremos desconectados del exterior.

Las anisotropías del fondo de microondas nos dan información sobre la geometría del Universo. Casi con total seguridad es plano (¿infinito?). Esto implica que la densidad del Universo es justo la crítica. Ya es casualidad, ¿no?

Pero, ay… sólo somos capaces de detectar el 27% de la masa necesaria para que la densidad sea la crítica, necesaria en un Universo plano… (y encima el 23% es materia oscura !!)

Recordemos que el modelo clásico de un Universo plano describe un Universo que se expande cada vez más lentamente por la acción de frenado de la gravedad… Pues bien, el estudio de supernovas lejanas arroja que el Universo se expande aceleradamente desde que alcanzó una edad de unos 9.000 millones de años (aprox).

Para explicar la geometría plana necesitamos un ingrediente que aporte el 75% de la masa - energía del Universo.

Además ha de tener un carácter repulsivo, que explique la expansión acelerada. Y esa acción repulsiva tiene que haber empezado a dominar cuando el Universo alcanzó una edad de unos 9.000 millones de años.

La explicación más sencilla es que ese ingrediente, la energía oscura, es el coste del espacio. Un volumen de espacio ha de tener una energía mínima asociada (de presión negativa y por lo tanto opuesta a la acción de la gravedad). Aparece en el modelo actual como una reintroducción de la Constante Cosmológica Λ que Einstein forzó para obtener un Universo estático.

H2 = (8πGρ/3)*- (K/a2)+ (Λ/3)

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El modelo cosmológico estándar trata de explicar la historia de nuestro Universo desde sus instantes iniciales hasta la actualidad.

Ha de explicar satisfactoriamente la estructuras microscópicas (partículas), las macroscópicas (galaxias), así como las interacciones entre ellas (fuerzas fundamentales).

Veamos como a día de hoy pensamos que fue la historia de nuestro Universo…

Fuerzas fundamentales de la naturaleza

Se busca la unificación en los instantes iniciales. Esa superfuerza se desdoblaría en las cuatro que conocemos al descender la T del Universo.

Historia del Universo según el modelo cosmológico estándar

Estado de singularidad inicial y Big Bang

0 s

?

Primer acto

Época de la radiación

Tiempo de Planck 10-43 s

• Es la menor unidad temporal medible, y por lo tanto hasta donde podemos indagar…

• En esta edad posiblemente la gravedad se separara de esa superfuerza unificada.

• El Universo sería un plasma superdenso de radiación y partículas / antipartículas elementales. La radiación, extremadamente energética, es capaz de crear partículas masivas.

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Fin de la gran unificación 10-35 s

• Se separa la fuerza nuclear fuerte de la electrodébil(unión de la electromagnética y de la nuclear débil).

• El modelo predice un ligero exceso de la materia sobre la antimateria.

Etapa inflacionaria 10-34 – 10-32 s

• El parámetro de escala del Universo aumenta en un factor de 1026, homogeneizando la totalidad del Universo.

Fin de la unificación electrodébil 10-12 s

• El Universo alcanza una temperatura de 1015 K, a la que se separan las fuerzas electromagnética y nuclear débil. Las cuatro fuerzas fundamentales se han separado.

Formación de protones y neutrones

10-4 s

• El Universo alcanza 1012 K. La radiación pierde energía y deja de crear partículas masivas. Los neutrones y protones se aniquilan con sus correspondientes antipartículas, sobreviviendo el pequeño exceso de materia sobre la antimateria.

Formación de electrones 1 s – 3 s

• La temperatura baja a 1010 K. La radiación sigue perdiendo energía, aun así crea partículas y antipartículas menos masivas, electrones y positrones, que se aniquilan.

Como en la época anterior, un ligero exceso de electrones prevalece sobre los positrones.

Nucleosíntesis primordial 100 s – 15 m

• La temperatura baja a 109 K. El Universo es un reactor nuclear en el que se fusionan los nucleones para formar elementos ligeros que la radiación ya no destruye (núcleos de Deuterio, H2, Tritio, H3, He3 y He4).

• La nucleosíntesis cesa a los 15 minutos de edad, cuando T es de 108 K. El Universo es una sopa de fotones, neutrinos, nucleos de H y He, y electrones. Las abundancias de la nucleosíntesis son H 75 % y He 25%.

• La radiación es continuamente absorvida y reemitida. El Universo es oscuro.

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Desacoplamiento 300.000 años

• Tras 300.000 años de expansión, la temperatura y densidad del Universo han descendido mucho. La T es de 4000 K y entonces la radiación deja de ser placada continuamente por la materia. La radiación puede viajar libremente, desde todos los puntos del Universo y hacia todos los puntos.

Desacoplamiento 300.000 años

• Hoy en día cabría esperar observar esa radiación, pero ajustándose al espectro de emisión de un Cuerpo Negro a una temperatura 2,7 K (aunque fuera emitida a 4000 K), tremendamente enrojecida a causa de 13.700 millones de años de expansión.

Segundo acto

Época de la materia

Primeras macroestructuras 106 años

• La expansión hace que la radiación pierda energía y comience a dominar la materia.

• Pequeñas inhomogeneidades en la distribución inicial, tal vez favorecidas por la presencia de materia oscura, precipitarían la formación de nubes primigenias, de las que se formaron estrellas y posteriormente las futuras galaxias.

Primeras galaxias400 – 800 millones de años

Formación del SS y expansión acelerada

9000 millones de años

• Se forma el Sistema Solar.

• Algo ocurre... El parámetro de escala del Universo, que hasta ahora crecía deceleradamente por la retención gravitatoria, comienza a acelerar…

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Época actual 13.700 millones de años La era de las estrellas 109 - 1014 millones de años

Era de la degeneración 1014 - 1037 millones de años

• Dominan los objetos degenerados (enanas blancas, estrellas de neutrones, agujeros negros).

• El hipotético decaimiento de los protones hará que toda la materia decaiga en radiación. Solo permanecerán los agujeros negros.

Era de los agujeros negros

1037 - 10100 millones de años

• El Universo estará compuesto por Agujeros Negros y radiación.

• Los agujeros negros negros se evaporan mediante la emisión de radiación Hawking. Los AN más masivos habrán desaparecido a la edad de 10100

millones de años.

Era oscura + de 10100 millones de años

• El Universo será un lugar habitado por radiación totalmente enrojecida por la expansión. Es la muerte térmica del Universo.

• El Universo será un lugar habitado por radiación totalmente enrojecida por la expansión. Es la muerte térmica del Universo.

¡¡ Eeehhhh !!, ¡¡ no dramaticemos tanto, no vayamos a

irnos con mal sabor de boca !!