Nuestro lugar en el Universo

Esta es nuestra situacin dentro del universo:

Cmo se ha averiguado todo esto?

En la antigedad remota, hace miles de aos, la gente de nuestra regin del mundo crea que La Tierra era plana, un disco de tierra firme rodeado por el ocano:Se supona que el Sol sala y se pona todos los das danto una vuelta alrededor de La Tierra. Las estrellas, en este modelo del universo, eran puntos brillantes en una bveda que envolva toda La Tierra, la Bveda Celeste.

Pero pronto se descubrieron algunas pruebas de que La Tierraes en realidad redonda, no plana:Los antiguos griegos se dieron cuenta de que, cuando un barco se aleja hacia el horizonte, primero desaparece el casco y luego las velas, sea cual sea la direccin hacia la que navega. Esto indica que la superficie de La Tierra est curvada por igual hacia todas las direcciones, as que debe de ser redonda.

Otra prueba de que La Tierra es redonda son los eclipses de Luna:SolLunaLa TierrasombraEn un eclipse de Luna, la Tierra proyecta su sombra sobre la Luna, oscurecindola lentamente.

Los antiguos griegos se dieron cuenta de que, durante un eclipse de Luna, la sombra de La Tierra siempre tiene el borde redondeado. La nica explicacin posible es que La Tierra es redonda.

Hoy en da, sin embargo, hay una prueba mucho ms sencilla de que La Tierra es redonda

As que desde los tiempos de la antigua Grecia (en torno al siglo IV a.C.) se sabe que La Tierra es redonda.

El filsofo griego Aristteles, aunque saba que La Tierra es redonda, crea errneamente que nuestro mundo era el centro del universo. Hicieron falta muchos siglos para que esta concepcin fuera rebatida, ya que las ideas de Aristteles eran muy respetadas.Platn Aristteles

El modelo del universo en el cual La Tierra es el centro se denomina modelo geocntrico.En este grabado antiguo, La Tierra figura en el centro del universo, rodeada de la Luna, del Sol, de los planetas y finalmente de las estrellas. El astrnomo que formaliz este modelo en la antigedad fue Ptolomeo.

Durante la Edad Media, la teora geocntrica fue considerada correcta, ya que concordaba con las sagradas escrituras.

Sin embargo, durante el Renacimiento (siglos XV y XVI), los nuevos instrumentos astronmicos permitieron demostrar que La Tierra no es el centro del universo, sino solamente un planeta ms que gira en torno al Sol.Nicols Coprnico, un sacerdote polaco, propuso un modelo sencillo y elegante en el que el Sol es el centro del universo (modelo heliocntrico).

Despus de que Coprnico propusiera su modelo del universo, muchos astrnomos encontraron pruebas que lo apoyaban.De entre estos cientficos, quiz el ms importante fue Galileo Galilei. Utilizando un telescopio primitivo, construido por l mismo, encontr muchas pruebasde que La Tierra gira alrededor del Sol.

El golpe definitivo a favor del modelo heliocntrico fue que permita explicar con muchsima exactitud el movimiento de los planetas, mucho mejor que el modelo antiguo.Kepler descubri las leyes que rigen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Las predicciones de esas leyes son enormemente precisas, hasta el da de hoy.

As, ya en el Siglo XVII, qued claro que La Tierra es un planeta ms girando alrededor del Sol.Cmo se descubri que, a su vez, el Sol es una estrella ms?

Potentes telescopios permitieron, en el siglo XIX, investigar las estrellas cercanas. Se vio as que las estrellas son soles muy lejanos. As que nuestro Sol no tiene nada de especial.No es el centro del universo, sino, simplemente, una estrella.Las estrellas se encuentran tan alejadas que su luz tarda aos en llegarnos; decimos que se encuentran a aos-luz. La estrella ms cercana al Sol, Alpha Centauri, est a unos 4 aos luz.

Al investigar cmo se disponen las estrellas, se encontr que forman una especie de gran disco, con brazos en espiral, al que llamaron galaxia. As es nuestra galaxia, la Va Lctea, un conjunto de ms de cien mil millones de estrellas.

A principios del siglo XX, los telescopios ms potentes jams construidos mostraron que hay muchas otras galaxias como la nuestra (cientos de miles de millones), a millones de aos-luz.

Las distancias en el UniversoAo-luz: distancia que recorre la luz en un ao viajando a 300.000 km/s. Equivale a 9,46081012 kmUnidad Astronmica (UA): distancia media entre el Sol y la Tierra. Equivale a 150 millones de Km.

Parsec: equivale a 3,26 aos-luz

EL UNIVERSO: CARACTERES GENERALESPodemos decir que el concepto de Universo es el ms amplio que existe, puesto que abarca todo lo que ha existido, existe y existir en cualquier lugar y en cualquier tiempo. Los componentes del Universo son tres: la materia en forma de polvo, estrellas, planetas, etc. la energa de los cuerpos estelares la materia y la energa oscuras.La materia del Universo actual se encuentra formando tres tipos de objetos, que existen en gran nmero:- la materia interestelar, - las estrellas y - los cuerpos planetariosEstos objetos constituyen grandes grupos, denominados galaxias, que pueden ser consideradas como la unidad de organizacin del Universo.

EL ORIGEN DEL UNIVERSO: HIPTESIS DEL BIG BANGFue propuesta por el astrnomo belga Georges Lematre en 1927 y desarrollada por el fsico norteamericano George Gamow en 1948. Segn la teora de la gran explosin, el universo se cre del modo siguiente: En un principio toda la materia existente estaba concentrada en un nico punto llamado "huevo csmico o tomo primigenio, cuya densidad y temperatura debieron ser elevadsimas. En un momento determinado, este tomo se expandi bruscamente en una gran explosin (big bang), y comenz la expansin del universo: la materia y la energa salieron lanzadas en mltiples direcciones, desplazndose a gran velocidad de tal forma que hoy en da ese movimiento an continua. As se origin el espacio y el tiempo. Despus se formaran partculas subatmicas y, ms tarde, los tomos ms sencillos: hidrgeno y helio. La materia proyectada en todas direcciones comenzara a enfriarse. Entonces las partculas empezaran a juntarse y daran lugar, primero, a la aparicin de nubes de gases y polvo; a partir de ellas, posteriormente, comenzaran a formarse estrellas. En stas, a partir del H y He, mediante procesos de fusin, se formaran los diferentes elementos qumicos. Las estrellas ms prximas entre s formaran las galaxias, quedando restos de polvo y gases entre las estrellas (nebulosas).https://www.youtube.com/watch?v=a9L9-ddwcrE https://www.youtube.com/watch?v=1G4Ln_tsKy8

El Big Bang:

Cmo pudo surgir TODO de un punto?

A travs de etapas sucesivas.

1. Etapa de inflacin: Justo despus del Big Bang, el universo se expandi muy rpidamente. Fue la fase de inflacin.

En esta fase, el universo estaba hecho slo de energa. Su temperatura era altsima. Las enormes energas de esta poca remota slo pueden recrearse dentro deaceleradores de partculas.

El mayor acelerador de partculas, el LHC (Gran Colisionador de Hadrones). Ha permitido conocer mejor los inicios del Big Bang, ya que las partculas subatmicas se aceleran hasta alcanzar velocidades cercanas a las de la luz. .

2. Formacin de la materia: Este Universo que se hinchaba estaba formado por partculas subatmicas baadas en inmensas cantidades de energa. A los tres minutos del Big Bang,al enfriarse la sopa de partculas subatmicas, se formaron neutrones y protones. 3. Los primeros tomos: Unos 300.000 aos despus comenzaron a formarse los primeros tomos, fundamentalmente de hidrgeno y helio.

4. El encendido del Universo. Pasados 300.000 aos, el universo se volvi transparente a la luz. Las partculas cargadas interferan con los fotones pero al formarse los tomos, la luz pudo viajar libremente. El resplandor del universo primigenio an puede detectarse por todas partes, es una dbil energa en forma de microondas (radiacin csmica de fondo).

5. La formacin de estrellas y galaxias. Mucho ms tarde, se formaron las primeras galaxias, hechas de nubes de gas hidrgeno, a partir de centros de atraccin gravitacional. . En estas galaxias surgieron a millares las primeras estrellas.

5. Mucho tiempo despus, se form el Sistema Solar, a partir de los restos dejados por una estrella que explot.

6. La energa oscura. Hacia los 9000 millones de aos, las galaxias empiezan a viajar a velocidades mayores. Se cree que la causa es la energa oscura, que acta en contra de la atraccin gravitatoria.

Pruebas que apoyan la Teora del Big BangLa expansin del Universo: La ley de Hubble establece que las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a su distancia. Esto hizo pensar que en el pasado tuvo que haber un momento en el que estaban muy cerca unas de otras.Conociendo la velocidad de expansin de las galaxias se ha calculado la edad del Universo en unos 13.700 m.a.

Pruebas que apoyan la Teora del Big Bang . IIProporcin relativa de elementos ligeros (H, He, Li). La mayor parte de la materia del Universo son elementos ligeros, los primeros en formarse. Las proporciones observadas concuerdan con las calculadas segn la Teora del Big Bang.

Pruebas que apoyan la Teora del Big Bang . IIIRadiacin de fondo de microondas: si el universo en su origen alcanz elevadsimas temperaturas como asegura el Big Bang, parte de la radiacin emitida en ese momento debera permanecer en el espacio. Esto fue demostrado al captar una radiacin en la regin de las microondas correspondiente a unos 3K, que se percibe de manera muy uniforme en todas las direcciones del espacio.http://astronomia.net/cosmologia/CMB.htm

El futuro del universo

En un futuro muy lejano, el universo puede tomar dos caminos:

a) Seguir expandindose para siempre. Big Rip. Las estrellas, con el tiempo, se apagarn, y slo quedar una niebla de partculas, por toda la eternidad. Ninguna vida ser entonces posible en ningn planeta.Big banguniverso joven calienteuniverso viejo y fro

b) Expandirse hasta un tamao, y entonces comenzar a contraerse, hasta quedar de nuevo confinado en un punto. A esto se le llamara big crunch (el gran crujido).Esto suceder si el universo tiene la suficiente materia. Y, al parecer, s que la tiene.tamao mximoBig bangexpansincontraccinBig Crunch

tamao mximoBig BangexpansincontraccinBig CrunchEn este caso, cabra la posibilidad de que el universo latiese, expandindose y contrayndose a lo largo de toda la eternidad.

LAS GALAXIASLas galaxias se pueden definir como acumulaciones de materia en el Universo, formadas por estrellas, planetas, otros cuerpos y nebulosas, unidos por la fuerza de gravedad. Se caracterizan por:

Contener miles de millones de estrellas. las estrellas que las forman pueden tener girando a su alrededor planetas y cuerpos planetarios. pueden tener diferentes apariencias, pero las ms frecuentes son espirales, elpticas e irregulares

Las galaxias aparecen distribuidas por el Universo, constituyendo agrupaciones que se desplazan juntas. Segn el tamao se distinguen: PARES, GRUPOS, CMULOS o SUPERCMULOS de galaxias,..Nuestra galaxia recibe el nombre de Va Lctea, es de tipo espiral y est formada por varios millones de estrellas. A su vez, pertenece a un pequeo conjunto de galaxias denominado Grupo Local, y este a su vez se integra en el Cmulo de Virgo.

LAS NEBULOSASLas nubes moleculares de gases y polvo que existen en las galaxias reciben el nombre de nebulosas. Pueden estar formadas por nubes de gases muy calientes, o por nubes de polvo oscuro y fro, como la de la Cabeza de Caballo (imagen de la derecha). Las nebulosas son el lugar donde se forman las estrellas.En nuestra galaxia se encuentran tambin la nebulosa Trfida, la del Cangrejo, la del Velo, etc.Nebulosa del guilaNebulosa del RelojTema 2

LAS ESTRELLAS Las estrellas son grandes masas de gases a temperaturas muy altas (entre 3.000 y 30.000 C en su superficie, y varios millones de grados en su interior), que emiten energa en forma de radiaciones de todo tipo (luz visible, calor, ondas de radio, etc.). (Se pueden comparar con un horno en el que se quema un combustible y se libera energa).El combustible que consumen las estrellas es principalmente hidrgeno, aunque las ms viejas pueden gastar la energa de otros elementos ms pesados de la tabla peridica. Las estrellas consumen hidrgeno mediante reacciones termonucleares de fusin de tomosH + H = He + EnergaEsta reaccin qumica da lugar a la formacin de helio y a la liberacin de energa en forma de multitud de diferentes tipos de radiaciones.A medida que se agota el hidrgeno, las estrellas empiezan a fusionar otros elementos distintos del hidrgeno, produciendo cada vez menos energa.Por tanto, se puede decir que las estrellas nacen, evolucionan y finalmente mueren.

Evolucin de las estrellas

LOS AGUJEROS NEGROSSe forman a partir de supernovasSon concentraciones de materia de altsima densidad.La atraccin gravitatoria ms intensa sea en los agujeros negros, su campo gravitatorio es tan grande que ni siquiera la luz, con su extraordinaria velocidad, puede escapar de l.

Los agujeros negrosCasi todas las galaxias que se han podido investigar contienen en su centro un agujero negro. El que ocupa el centro de la va Lctea se llama Sagitario A.La paradoja con los agujeros negros es que, cuantos ms cuerpos caigan en l, mayor ser su masa y, por tanto, su atraccin gravitatoria se incrementar

Los agujeros negrosPero por qu las estrellas que rodean a Sagitario A no caen sobre l?Por que estn a ms de 7,7 millones de kilmetros de distancia, que es el punto de no retorno, o distancia mnima de seguridad

PLANETAS Y OTROS CUERPOSCuando las nubes de gases que se unen no alcanzan un tamao mnimo, el cuerpo que se forma no se calienta lo suficiente y no se inician las reacciones de fusin, por lo que no se forma una estrella, sino un cuerpo ms pequeo, que no libera energa * y que recibe el nombre de planeta. Al resto de cuerpos que orbitan el Sol se les conoce como CUERPOS PEQUEOS DEL SISTEMA SOLAR. Comprenden: Cometas, Asteroides y Meteoritos.Hoy en da se conocen, adems de los planetas del Sistema Solar, al menos 50 planetas extrasolares descubiertos desde 1990, la mayora de gran tamao * (entre 0,5 y 10 veces el tamao de Jpiter) y orbitan alrededor de su estrella a distancias variables. En la actualidad se estn perfeccionando las tcnicas de deteccin, lo que permitir descubrir planetas de tamao similar a nuestra Tierra* Jpiter y Saturno son tambin emisores de energa aunque a mucha menor escala que las estrellas.PLANETA ENANO: adems de tener un tamao menor, se diferencia de los planetas principales en que no ha despejado sus inmediaciones a lo largo de su rbita. Son (desde 2006) Plutn, Ceres y Eris. Asteroide

Meteoritos: fragmentos de asteroides o restos de cometas que viajan por el espacio, atrados por la gravedad del Sol.Cuando son pequeos se desintegran al atravesar la atmsfera y forman estrellas fugaces o lluvia de meteoros. Asteroides: cuerpos rocosos (carbonceos o metlicos), de pequeo tamao, que orbitan alrededor del Sol. La mayora se encuentran entre Marte y Jpiter en el Cinturn de Asteroides. Cometas: cuerpos celestes formados por hielo y rocas, visibles cuando se acercan al Sol.

EL SISTEMA SOLAR: SU ORIGENDe acuerdo con la UAI, los planetas de nuestro sistema solar son Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno. (En 2006, Plutn fue rebajado de categora e incluido en el grupo de los planetoides).En relacin al origen del Sistema Solar, la teora ms aceptada hoy en da recibe el nombre de Teora de los Planetesimales. Es una teora que concuerda razonablemente con la teora del propio origen del Universo y de las galaxias a partir del Big-Bang. Fue concebida por los astrnomos Weizscker (alemn) y Kuiper (norteamericano) alrededor de 1948.La Teora de los Planetesimales est basada en los siguientes supuestos: Una nube de gas y polvo cuyas partculas, por efecto de la gravedad, habran comenzado a juntarse unas con otras, formaran una gran masa que habra alcanzado la temperatura suficiente para iniciar las reacciones de fusin, apareciendo as una estrella que sera el Sol.

El resto de la nebulosa, dispuesta alrededor del Sol, comenzara a enfriarse y sus componentes moleculares se habran colocado en el Sistema de acuerdo a su densidad y masa por la atraccin gravitatoria solar. De acuerdo con ello:

los elementos y molculas ms densos seran atrados con mayor fuerza y quedaran ms cerca del Sol, originando los planetas terrestres o interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte).los componentes gaseosos, ms ligeros seran atrados con menos fuerza y quedaran ms lejos, originando los planetas gaseosos, gigantes o exteriores(Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno).SolMercurioVenusTierraMarteJpiterSaturnoUranoNeptuno

Origen del Sistema solar. Teora de los Planetesimales.

***************************En los 10 segundos iniciales y los 10e6 aos, la T fue descendiendo hasta alcanzar los 3000K. Empezaron a formarse tomos de Hidrgeno y al mismo tiempo la T era suficiente para permitir su fusin y formar Helio. No todo el H se convierte en He pq la T pronto desciende por debajo de la crtica para darse fusin. Por ello la masa del universo est formada por un 75% H, 23% He y 2% otros elementos*********Puntos de LAgrange: zonas de la rbita en las q un cuerpo de masa despreciable puede permanecer estacionario, sin ser atraido por ninguno de los 2 cuerpos principales.