La Tierra en el universo · El universo y el sistema solar
El origen del universo
Una noche de verano (la estación seca) en la isla Coiba, sin luces alrededor, Yariela mira una estrella y pregunta: «¿Qué edad tiene esa luz?». La luz de las estrellas tarda años, siglos o millones de años en llegar a tus ojos: mirar el cielo es mirar el pasado. Y si miramos lo bastante lejos, ¿hasta cuándo en el pasado podemos llegar?
El modelo del Big Bang
Al medir la luz de galaxias lejanas, los astrónomos notaron algo raro: casi todas se alejan de nosotros, y las más lejanas se alejan más rápido. ¿Por qué se separan las galaxias entre sí en vez de moverse al azar?
La expansión: corrimiento al rojo
Una analogía útil: dibuja puntos en un globo e ínflalo. Cada punto se aleja de todos los demás, y desde cualquier punto parece que los demás se alejan de él. Ninguno es el centro.
De qué está hecho el universo
El universo contiene estrellas, que se agrupan en galaxias (la nuestra es la Vía Láctea); entre las estrellas hay nebulosas, enormes nubes de gas y polvo donde nacen nuevas estrellas. Las galaxias forman cúmulos separados por vacíos inmensos.
Todo lo que vemos (estrellas, planetas, gas, tú) es materia ordinaria, pero es una parte pequeña del total. Un avance reciente de la astronomía es que la mayor parte del universo no se ve:
Componente
Aproximadamente
Materia ordinaria
5 %
Materia oscura
27 %
Energía oscura
68 %
La materia oscura no emite luz, pero su gravedad se nota en cómo giran las galaxias. La energía oscura se relaciona con que la expansión del universo se esté acelerando. Aún no sabemos qué son.
Esa aceleración condiciona el destino final del universo: si continúa, las galaxias se irán separando cada vez más y el universo seguirá expandiéndose y enfriándose. Es lo que hoy parece más probable, pero sigue en estudio.
Cómo exploramos el cosmos: ondas electromagnéticas
Las estrellas y galaxias están demasiado lejos para visitarlas. Lo que nos llega es luz, y la luz visible es solo una parte del espectro electromagnético: ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Cada tipo muestra cosas distintas.
Telescopios ópticos: captan luz visible (como los que se usan en las actividades de astronomía de los colegios y las universidades del país).
Radiotelescopios: captan ondas de radio y milimétricas; en la región hay observatorios en Chile, como el conjunto ALMA en el desierto de Atacama, y en Panamá el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales estudia la naturaleza, no el cielo, pero comparte la idea de observar con instrumentos.
Telescopios infrarrojos: ven el polvo y las estrellas que nacen dentro de las nebulosas.
Los datos se procesan en computadora: los detectores registran cuánta radiación llega y la computadora la convierte en imágenes con colores asignados, igual que tu celular procesa la luz que capta su cámara. Además, al separar la luz en un espectro se detecta el corrimiento al rojo y se sabe de qué está hecho un objeto.
Formación de estrellas y elementos químicos
Al enfriarse el universo, la gravedad juntó el hidrógeno y el helio en nubes cada vez más densas. Cuando el centro de una nube se calienta y comprime lo suficiente, comienza la fusión nuclear y nace una estrella. Estrellas, gas y polvo unidos por la gravedad forman una galaxia.
El Sistema Solar se formó hace unos 4,600 millones de años a partir de una nebulosa ya enriquecida con esos elementos. Primero, una nube de gas y polvo colapsó por su propia gravedad. En el centro se concentró la mayor parte de la masa y nació el Sol. El resto del material, girando, se aplanó en un disco protoplanetario, donde los granos de polvo se unieron poco a poco y formaron los planetas.
Practica★★☆Sin empezar
Describe las etapas principales de la formación del sistema solar a partir de una nebulosa: colapso de la nube de gas y polvo, formación del Sol en el centro y disco…
Describe las etapas principales de la formación del sistema solar a partir de una nebulosa: colapso de la nube de gas y polvo, formación del Sol en el centro y disco protoplanetario.
La radiación cósmica de fondo se emitió cuando el universo tenía unos 380,000 años. Antes era una niebla caliente y opaca de partículas cargadas; al enfriarse se formaron átomos neutros y la luz pudo viajar libremente. Esa luz, estirada por la expansión durante 13,800 millones de años, hoy llega como microondas. Se detecta con antenas y radiotelescopios.
Cronología cósmica
Los 13,800 millones de años son difíciles de imaginar. Una forma de verlos es comprimirlos en un «calendario cósmico» de un año: el Big Bang es el 1 de enero a las 00:00 h y el presente es el 31 de diciembre a las 24:00 h. Para ubicar un hecho, calcula qué fracción de la historia ha pasado hasta él.
Vuelve al principio: lo que Yariela veía desde Coiba era luz del pasado, y mirar lejos es mirar al pasado. La luz más antigua que podemos observar es la radiación cósmica de fondo, que nos muestra el universo cuando tenía apenas 380,000 años.
Resumen
¡A practicar! 1 ejercicios de nivel medio en este apartado