Origen y fin del cosmos

Origen del cosmos

Teoria del Big Bang

La teoría sobre el origen del universo más aceptada en la actualidad es la noción del Big Bang, fue elaborada en 1927 por Georges Lemaître y más tarde desarrollada por George Gamow. Su nombre deriva de que en una ocasión, el oponente de esta teoría, Fred Hoyle, la llamó así irónicamente (gran explosión). Como lo establece la ley de Hubble hay una proporción entre la velocidad de una galaxia y su distancia a nosotros, lo que quiere decir que si retrocedemos cada galaxia a través del tiempo iremos a llegar a un punto en el cual todas están aglomeradas.

Esta teoría se basa en la expansión del universo demostrada por Vesto Slipher, y la proporción entre la distancia de la galaxia y su distancia para establecer que el universo se formó hace unos 10.000 millones de años en una gran explosión. Si se proyecta la trayectoria de las galaxias hacia atrás en el tiempo, va a llegar un momento en que todas convergen en un mismo punto.

Según la hipótesis de Georges Lemaître concoida como "hipótesis del átomo primitivo", toda la materia del universo se comprimía en una especie de fluido nuclear muy denso, esto sería análogo al núcleo de un átomo pero mucho más grande. Debido a la gran inestabilidad del fluido nuclear, cuando se llegó al límite de la densidad y temperatura, esta aglomeración estallo en una gran explosión.

Cómo era el universo antes de la explosión se desconoce, pero recientemente algunos astrofísicos afirmaron que el espacio y el tiempo se formaron al ocurrir esta.

Fin del cosmos

Tal vez acabara abrasado por un calor tan intenso que disolvera toda materia o congelado por un frio tan profundo que paralizara los atomos. Pero antes de morir dara origen a muchos nuevos universos y en el instante postrero les heredara la simiente de la vida.

A mediados de 1856, el fi­sico aleman Hermann von Helmholtz hizo un descubrimiento que lo deprimia profundamente y sumia a sus sucesores en una discusion que aun no termina: el universo se muere.

Aunque el hecho esta fuera de duda, los fisicos modernos todavi­a no concuerdan sobre la forma en que sobrevendra el fin: por congelacion o por una implosion que comprimiría cuanto existe en un punto infinitesimal.

Segun la teori­a mas aceptada --y confirmada por las observaciones mas recientes-- el cosmos fue creado hace alrededor de 15,000 millones de años por una descomunal explosion. Denominado Big bang ("gran estallido"), el suceso acaecia cuando las parti­culas elementales que componen materia y energi­a, concentradas en un espacio mucho menor que el diametro del atomo mas pequeño y a una temperatura que alcanzaba billones o tal vez trillones de grados, subitamente estallaron, nadie sabe como o por que. Entonces se abrio el espacio y el tiempo echo a andar, como un reloj.

Lo que a ciencia cierta se sabe es que el universo empezo a expandirse de manera acelerada al tiempo que disminuia su tremendo calor inicial. El enfriamiento permitia que las primeras particulas, fundidas en una suerte de "sopa" primigenia, se agruparan en otras mayores, hasta formar, entre otros corpesculos, fotones (la base de la luz), electrones (eléctricamente negativos), protones (positivos) y neutrones (neutros): los "tabiques" con los que se construyeron los atomos y la energi­a. Primero surgieron enormes nubes de hidrogeno, el atomo mas sencillo, con solo un proton y un electron.

El gas se concentro cada vez mas, por causa de su propia gravedad, hasta condensarse en estrellas: comprimidos por el peso de la nube, los atomos se descompusieron y recombinaron en elementos mas complejos, hasta dar origen a todos los materiales y cuerpos existentes, cuya gravedad frena la expansion del universo (comprobada por las observaciones astronómicas: las estrellas se alejan unas de otras).

Estrujon fatal

Por decadas se creyo que llegaria un momento en que la gravedad seria capaz no solo de detener por completo el ensanchamiento, sino incluso revertirlo. El fenomeno, llamado Big crunch ("gran apreton") se veri­a como si, luego de filmar la historia del universo, la peli­cula fuera proyectada al reves: las estrellas se acercarian unas a otras a velocidad creciente; el calor se elevari­a; los atomos se descompondrían y la concentracion de gravedad "fundiri­a" de nuevo el universo entero en un punto diminuto de temperatura y densidad incalculables.

Tras estimar cuanta materia seri­a necesaria para garantizar la contraccion (cantidad llamada "masa cri­tica") los cienti­ficos descubrieron, sorprendidos, que se requeri­a 10 veces mas de la que aparentemente existe; la conclusion fue sobrecogedora: en vez de perecer en un "gran apreton", el cosmos se expandiri­a por siempre, hasta congelarse.

Galaxias

Una galaxia (de la raíz griega galakt-, "lácteo", una referencia a nuestra propia Vía Láctea) es un masivo sistema de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura, y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es variable, desde las enanas, con 1026, hasta las gigantes, con 1044 estrellas (segun datos de la NASA del ultimo trimestre del 2009). Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.

Históricamente, las galaxias han sido clasificadas de acuerdo a su forma aparente (morfología visual, como se le suele nombrar). Una forma común es la de galaxia elíptica, que, como lo indica su nombre, tiene el perfil luminoso de una elipse. Las galaxias espirales tienen forma circular pero con estructura de brazos curvos envueltos en polvo. Galaxias con formas irregulares o inusuales se llaman galaxias irregulares, y son, típicamente, el resultado de perturbaciones provocadas por la atracción gravitacional de galaxias vecinas. Estas interacciones entre galaxias vecinas (que pueden provocar la fusión de galaxias) pueden inducir el intenso nacimiento de estrellas. Finalmente hay las galaxias pequeñas que carecen de una estructura coherente y a las que también se les llama galaxias irregulares.

Se estima que existen más de cien mil millones (1011) de galaxias en el universo observable. La mayoría de las galaxias tienen un diámetro entre cien y cien mil parsecs y están usualmente separadas por distancias del orden de un millón de parsecs. El espacio intergaláctico está compuesto por un tenue gas, cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico. La mayoría de las galaxias están dispuestas en una jerarquía de agregados, llamados cúmulos, que a su vez pueden formar agregados más grandes, llamados supercúmulos. Estas estructuras mayores están dispuestas en hojas o en filamentos rodeados de inmensas zonas de vacío en el universo.

Galaxias elípticas
E0-7): Galaxia con forma de elipse. Pueden ser nombradas desde E0 hasta E7, donde el número significa cuán ovalada es la elipse; así, E0 sería una forma de esfera y E7 de plato o disco. También se puede decir que el número indica su excentricidad multiplicada por 10.

Su apariencia muestra escasa estructura y, típicamente, tienen relativamente poca materia interestelar. En consecuencia, estas galaxias también tienen un escaso número de cúmulos abiertos, y la tasa de formación de estrellas es baja. Por el contrario, estas galaxias están dominadas por estrellas viejas, de larga evolución, que orbitan en torno al núcleo en direcciones aleatorias. En este sentido, tienen cierto parecido a los cúmulos globulares.

Las galaxias más grandes son gigantes elípticas. Se cree que la mayoría de las galaxias elípticas son el resultado de la coalición y fusión de galaxias. Éstas pueden alcanzar tamaños enormes y con frecuencia se las encuentra en conglomerados mayores de galaxias, cerca del núcleo.

Galaxias espirales

Las galaxias espirales son discos rotantes de estrellas y materia interestelar, con una protuberancia central compuesta principalmente por estrellas más viejas. A partir de esta protuberancia se extienden unos brazos en forma espiral, de brillo variable.

(Sa-d): Galaxia de forma espiral con brazos de formación estelar. Las letras minúsculas indican cuán sueltos se encuentran los brazos, siendo "a" los brazos más apretados y "d" los más dispersos.
Galaxias lenticulares (S0 y SB0): Forma de galaxia espiral sin brazos. E8 también se menciona como perteneciente a este tipo.
Galaxias espirales barradas (SBa-d): Galaxia espiral con una banda central de estrellas. Las letras minúsculas tienen la misma interpretación que las galaxias espirales.
Galaxias irregulares (Irr): Galaxia de forma espiral, pero que se encuentra deformada de algún modo.

Galaxias irregulares

Una galaxia irregular es una galaxia que no encaja en ninguna clasificación de galaxias de la secuencia de Hubble. Son galaxias sin forma espiral ni elíptica.

Hay dos tipos de galaxias irregulares. Una galaxia Irr-I (Irr I) es una galaxia irregular que muestra alguna estructura pero no lo suficiente para encuadrarla claramente en la clasificación de las secuencia de Hubble. Una galaxia Irr-II (Irr II) es una galaxia irregular que no muestra ninguna estructura que pueda encuadrarla en la secuencia de Hubble.

Las galaxias enanas irregulares suelen etiquetarse como dI. Algunas galaxias irregulares son pequeñas galaxias espirales distorsionadas por la gravedad de un vecino mucho mayor.

Apenas un 5% de las galaxias brillantes reciben el nombre de galaxia irregular.

Cosmos

En su sentido más general, un cosmos es un sistema ordenado o armonioso. Se origina del termino griego "κόσμος", que significa orden u ornamentos, y es la antítesis del caos. Hoy la palabra suele utilizar como sinónimo de universo (considerando el orden que éste posee). Las palabras cosméticos y cosmetología tienen el mismo origen. El estudio del cosmos (desde cualquier punto de vista) se llama cosmología. Cuando esta palabra se usa como término absoluto, significa todo lo que existe, incluyendo lo que se ha descubierto y lo que no.

Teología
En teología, el término cosmos puede usarse para denotar la creación del universo, sin incluir a Dios. La Septuaginta usa tanto Kosmos y oikumene para los núcleos habitados del mundo. En la teología cristiana, la palabra también se utiliza como sinónimo de aion para referirse a la "vida mundana" o "este mundo", contrario al más allá.

Meteoritos

Un aerolito (Aeros, aire; Litos, piedra) o meteorito es un meteoroide que alcanza la superficie de un planeta debido a que no se desintegra por completo en su atmósfera.

Al entrar en contacto con la atmósfera, la fricción con el aire causa que el meteoroide se caliente, y entonces entra en ignición emitiendo luz y formando un meteoro, bola de fuego o estrella fugaz. Se denominará bólido a aquellos meteoros cuya luminosidad sea superior a la del Planeta Venus (magnitud -4).

El término meteoro proviene del griego meteoron, que significa fenómeno en el cielo. Se emplea para describir el destello luminoso producido por la caida de la materia que existe en el sistema solar sobre la atmósfera terrestre lo que da lugar a una incandescencia temporal resultado de la fricción atmosférica. Esto ocurre generalmente a alturas entre 80 y 110 kilómetros (50 a 68 millas) sobre la superficie de la Tierra. Este término se emplea también en la palabra meteoroide con la que nos referimos a la propia partícula sin ninguna relación con el fenómeno que produce cuando entra en la atmósfera de la Tierra. Un meteoroide es materia que gira alrededor del Sol o cualquier objeto del espacio interplanetario que es demasiado pequeño para ser considerado como un asteroide o un cometa. Las partículas que son más pequeñas todavía reciben el nombre de micrometeoroides o granos de polvo estelar, lo que incluye cualquier materia interestelar que pudiera entrar en el sistema solar. Un meteorito es un meteoroide que alcanza la superficie de la Tierra sin que se haya vaporizado completamente

Los meteoritos se nombran siempre como el lugar en donde fueron encontrados,[2] generalmente una ciudad próxima o alguna característica geográfica. En los casos donde muchos meteoritos son encontrados en un mismo lugar, el nombre puede ser seguido por un número o una letra (ejemplo: Allan Hills 84001 o Dimmitt (b)).

Tradicionalmente los meteoritos se han dividido en tres amplias categorías:

1.los meteoritos pedregosos (rocas), integradas principalmente por los minerales de silicato;
2.los meteoritos metálicos (hierro), se componen en gran parte de hierro-níquel;
3.y, los meteoritos pedregosos con hierro, que contienen grandes cantidades de material metálico y rocoso.

Los modernos esquemas de clasificación dividen los meteoritos en grupos según su estructura, composición química e isotópica, y mineralogía.

Asteroides

Un asteroide es un cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un planeta y mayor que un meteoroide, que orbita alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno.

Vistos desde la Tierra, los asteroides tienen aspecto de estrellas, de ahí su nombre (ἀστεροειδής en griego significa "de figura de estrella"), que les fue dado por John Herschel poco después de que los primeros fueran descubiertos. Los asteroides también se llaman planetoides o planetas menores, denominaciones que se ajustan más a lo que en realidad son, y los engloba en una misma categoría con los cometas y con aquellos cuerpos con órbitas mayores que la de Neptuno (objetos transneptunianos).

Asteroides cercanos a la Tierra (NEA)
Existe un especial interés en identificar asteroides cuyas órbitas interseccionan la órbita de la Tierra. Los tres grupos más importantes de asteroides cercanos a la Tierra son los asteroides Amor, los asteroides Apolo y los asteroides Atón.

Asteroides troyanos
Artículo principal: Asteroide troyano
Se denominan Asteroides Troyanos a los pertenecientes a un grupo de asteroides que se mueven sobre la órbita de Júpiter. Están situados en los dos puntos de Lagrange triangulares a 60 grados por delante, L4 (precediendo a Júpiter en su órbita), y por detrás de Júpiter, L5 (siguiéndolo a Júpiter en su órbita).

También el planeta Marte tiene por lo menos un asteroide de tipo troyano, (5261) Eureka, que ocupa el punto L5 del sistema Sol-Marte.
Igualmente el planeta Neptuno tiene al menos cinco asteroide troyanos; los primeros en ser descubiertos fueron 2001 QR 322 (también denominado 2001 QR322), y 2004 UP10, que orbita delante de Neptuno en su punto lagrangiano L 4). En junio de 2006 se descubrieron tres nuevos asteroides [1] troyanos de Neptuno.

Asteroides centauros
Artículo principal: Centauro (astronomía)
Se denominan Asteroides Centauros a los que se encuentran en la parte exterior del Sistema Solar orbitando entre los grandes planetas. (2060) Quirón orbita entre Saturno y Urano, (5335) Damocles entre Marte y Urano.

Asteroides coorbitantes de la Tierra
Son asteroides que al acercarse a la Tierra permanecen capturados por la gravedad terrestre por algunos años y luego se alejan nuevamente. Actualmente se conocen dos cuerpos de este tipo: el 2003 YN107 y el 2004 GU9.

Satelites

Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su evolución alrededor de la Estrella que orbita. El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.

En el caso de la Luna, tiene una masa tan similar a la masa de la Tierra que podría considerarse como un sistema de dos planetas que orbitan juntos (sistema binario de planetas). Tal es el caso de Plutón y su satélite Caronte. Si dos objetos poseen masas similares, se suele hablar de sistema binario en lugar de un objeto primario y un satélite. El criterio habitual para considerar un objeto como satélite es que el centro de masas del sistema formado por los dos objetos esté dentro del objeto primario. El punto más elevado de la órbita del satélite se conoce como apoápside.

En el Sistema Solar se puede clasificar los satélites según:

Satélites pastores: Cuando mantienen algún anillo de Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno en su lugar.
Satélites troyanos: Cuando un planeta y un satélite importante tienen en los puntos de Lagrange L4 y L5 otros satélites.
Satélites coorbitales: Cuando giran en la misma órbita. Los satélites troyanos son coorbitales, pero también lo son los satélites de Saturno Jano y Epimeteo que distan en sus órbitas menos de su tamaño y en vez de chocar intercambian sus órbitas.
Satélites asteroidales: Algunos asteroides tienen satélites a su alrededor como (243) Ida y su satélite Dactyl. El 10 de agosto de 2005 se anunció el descubrimiento de un asteroide (87) Silvia que tiene dos satélites girando a su alrededor, Rómulo y Remo. Rómulo, la primera luna, se descubrió el 18 de febrero de 2001 en el telescopio W. M. Keck II de 10 metros en Mauna Kea. Tiene 18 km de diámetro y su órbita, a una distancia de 1370 km de Silvia, tarda en completarse 87,6 horas. Remo, la segunda luna, tiene 7 km de diámetro y gira a una distancia de 710 km, tardando 33 horas en completar una órbita alrededor de Silvia.
Puesto que todos los satélites naturales siguen su órbita debido a la fuerza de gravedad, el movimiento del objeto primario también se ve afectado por el satélite. Este fenómeno ha permitido en algunos casos el descubrimiento de planetas extrasolares.

Los planetas

Un planeta es, según la definición adoptada por la Unión Astronómica Internacional el 24 de agosto de 2006, un cuerpo celeste que:[1]

1.Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente esférica).
2.Ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales.
Según esta definición, el Sistema Solar consta de ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón, que hasta 2006 se consideraba un planeta, ha pasado a clasificarse como planeta enano, junto a Ceres, también considerado planeta durante algún tiempo, ya que era un referente en la ley de Titius-Bode, y más recientemente considerado como asteroide, y Eris, un objeto transneptuniano similar a Plutón. Ciertamente desde los años 70 existía un amplio debate sobre el concepto de planeta a la luz de los nuevos datos referentes al tamaño de Plutón (menor de lo calculado en un principio), un debate que aumentó en los años siguientes al descubrirse nuevos objetos que podían tener tamaños similares. De esta forma, esta nueva definición de planeta introduce el concepto de planeta enano, que incluye a Plutón, Ceres, y Eris y tiene la diferencia de definición en (2), ya que no ha despejado la zona local de su órbita y no es un satélite de otro cuerpo.

Los cuerpos que giran en torno a otras estrellas se denominan generalmente planetas extrasolares o exoplanetas. Las condiciones que han de cumplir para ser considerados como tales son las mismas que señala la definición de planeta para el Sistema Solar, si bien giran en torno a sus respectivas estrellas. Incluyen además una condición más en cuanto al límite superior de su tamaño, que no ha de exceder las 13 masas jovianas y que constituye el umbral de masa que impide la fusión nuclear de deuterio.[2]

Etimológicamente, la palabra planeta proviene del latín que la tomó del griego πλανήτης planētēs ("vagabundo, errante"), y de planaö ("yo vagabundeo"). El origen de este término proviene del movimiento aparente de los planetas con respecto al fondo fijo de las estrellas que, a pesar de moverse por el firmamento según las diferentes estaciones, mantienen sus posiciones relativas.

Así, la palabra planeta fue utilizada en la antigua teoría geocéntrica para designar los siete astros que son visibles a simple vista y que se desplazan con respecto a las estrellas del firmamento. Estos astros eran el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.

Con el advenimiento de la teoría heliocéntrica de Copérnico, que tiene un precedente en la de Aristarco de Samos, la Tierra fue considerada un planeta (1543), y el Sol y la Luna dejaron de serlo. Por lo tanto, el número de planetas se redujo a seis.