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Imágenes del universo – Todo en Ciencia, Naturaleza, Viajes

El Universo es todo el espacio y el tiempo (espacio-tiempo) y su contenido, que incluye planetas, lunas, planetas menores, estrellas, galaxias, el contenido del espacio intergaláctico y toda la materia y energía.  El tamaño de la totalidad del universo es aún desconocido.

Los modelos científicos más tempranos del Universo fueron desarrollados por los antiguos griegos y filósofos de la India y fueron geocéntricos, la colocación de la Tierra en el centro del Universo.  Existen imágenes del universo que desmiente por completo esta teoría geocéntrica.

Miden el brillo de todas las galaxias del Universo

EL UNIVERSO: IMÁGENES DE SU INMENSIDAD.

A través de los siglos, las observaciones astronómicas más precisas las llevó Nicolaus Copernicus para desarrollar el modelo heliocéntrico con el Sol en el centro del Sistema Solar. En el desarrollo de la ley de gravitación universal, Sir Isaac Newton basa en la obra de Copérnico, así como en las observaciones de TychoBrahe y Johannes Kepler ‘s leyes del movimiento planetario.

Otras de las observaciones lo condujeron a la conclusión de que nuestro sistema solar se encuentra en la Vía Láctea, que es una de las muchas galaxias en el Universo. Se supone que las galaxias se distribuyen de manera uniforme y el mismo en todas las direcciones, lo que significa que el Universo no tiene ni un borde ni un centro. Los descubrimientos en el siglo XX han sugerido que el universo tuvo un principio y que se está ampliando a un ritmo creciente. La mayoría de la masa en el Universo parece existir en una forma desconocida llamada materia oscura.

La teoría del Big Bang es la que prevalece cosmológicamente en la descripción de la evolución del Universo. Según esta teoría, el espacio y el tiempo surgieron juntos 13.799 ± 0021 millones años atrás con una cantidad fija de energía y la materia que se ha vuelto menos densa que el Universo, se ha expandido. Después de la expansión inicial, el universo se enfrió, permitiendo que las primeras partículas subatómicas se formaran y para luego convertirse en simples átomos.

Una galaxia bizarra pero nueva

Nubes gigantes más tarde se fusionaron por gravedad para formar galaxias, estrellas y todo lo demás se ve hoy en día. Es posible ver los objetos que ahora están más lejos que 13.799 mil millones de años luz, porque el propio espacio se ha expandido. Esto significa que los objetos que ahora están a 46 mil millones de años luz de distancia pudieron ser vistos en el pasado distante, porque en ese momento estaban mucho más cerca de nosotros. Ahora con el uso de cámaras especiales, se puede obtener imágenes del universo fácilmente.

Hay muchas hipótesis alternativas sobre el destino final del Universo y sobre lo que, en todo caso, precedieron a la gran explosión, mientras que otros físicos y filósofos se niegan a especular, que dudan que la información sobre los estados anteriores vuelva a ser accesible. Algunos físicos han sugerido diversas hipótesis, en la que el Universo podría ser uno entre muchos universos que existen mismos.

Espectaculares paisajes en Imágenes del universo

El modelo predominante para la evolución del universo es la teoría del Big Bang. El modelo del Big Bang establece que el primer estado del universo era extremadamente caliente y denso, y que posteriormente se expandió. El modelo se basa en la relatividad general y en suposiciones de simplificación, tales como la homogeneidad y la isotropía del espacio.

Una versión del modelo con una constante cosmológica (lambda) y la materia oscura fría, conocido como el modelo Lambda-CDM, es el modelo más simple que proporciona una buena cuenta racional de diversas observaciones sobre el Universo. El modelo considera el Big Bang para las observaciones tales como la correlación de la distancia y desplazamiento hacia el ojo de las galaxias, la relación de la cantidad de hidrógeno a átomos de helio, y el fondo de radiación de microondas. En todo caso para comprobar estas teorías es necesario el uso de imágenes del universo.

cómo se originaron las ráfagas de rayos gamma

El estado caliente y denso inicial se denomina la época de Planck, un breve período que se extiende desde el tiempo cero hasta un tiempo de Planck unidad de aproximadamente 10-43 segundos.

Durante la época de Planck, todos los tipos de materia y todo tipo de energía se concentraron en un estado denso, donde la gravitación se cree que ha sido tan fuerte como las otras fuerzas fundamentales, y todas las fuerzas se pudieron haber unificado. Desde la época de Planck, el Universo se ha expandido a su forma actual, posiblemente con un muy breve periodo de inflación cósmica que causó el Universo para llegar a un tamaño mucho más grande en menos de 10 -32 segundos.

Después de la época de Planck y la inflación fueron los quarks, hadrones, y épocas de leptones. En conjunto, estas épocas comprendían menos de 10 segundos de tiempo después del Big Bang.

La abundancia observada de los elementos puede explicarse mediante la combinación de la expansión global del espacio y la física atómica. Como se expande el Universo, la densidad de energía de radiación electromagnética disminuye más rápidamente que lo hace la de la materia debido a que la energía de un fotón disminuye con su longitud de onda.

Como el universo se expandió y se enfrió, partículas elementales asociadas de forma estable en combinaciones cada vez más grandes, de este modo, en la primera parte de la era dominado por la materia, protones y neutrones formados, que luego formó núcleos atómicos a través de reacciones nucleares.

las galaxias Peter Pan nunca envejecen

Este proceso, conocido como Big Bangnucleosíntesis, condujo a la presente abundancia de núcleos más ligeros, en particular de hidrógeno, deuterio y helio. Nucleosíntesis del Big Bang terminó unos 20 minutos después del Big Bang, cuando el Universo se había enfriado lo suficiente para que la fusión nuclear ya no pudiera ocurrir.

Imágenes hechas por la magnífica creación del universo

En esta etapa, la materia en el Universo era principalmente densa y caliente, el plasma de carga negativa de electrones y neutros  y los núcleos positivos. Esta época, llamada la época de fotones, duró alrededor de 380 mil años.

Eventualmente, en un tiempo conocido como recombinación, los electrones y los núcleos formados átomos estables, que son transparentes a la mayoría de longitudes de onda de la radiación. Con fotones desacoplados de la materia, el universo entró en la era dominada por la materia. La luz de esta época podría viajar libremente, y que todavía se puede ver en el Universo como el fondo cósmico de microondas (CMB). Después de alrededor de 100 millones de años, las primeras estrellas formadas; estos eran probablemente muy masiva, luminosa, y el responsable de la reionización del Universo.

un planeta en el que podríamos vivir

Al no tener elementos más pesados que el litio, estas estrellas también produjeron los primeros elementos pesados a través de la nucleosíntesis estelar. El universo también contiene una energía misteriosa llamada energía oscura, cuya densidad no cambia con el tiempo. Después de aproximadamente 9,8 mil millones de años el universo se había expandido lo suficiente para que la densidad de la materia fuera menor que la densidad de la energía oscura, que marca el inicio de la era actual.  En esta época, la expansión del universo se está acelerando debido a la energía oscura.

La relatividad general describe cómo el espacio-tiempo es curvo y se inclinó por la masa y la energía. La topología o la geometría del Universo incluyen tanta geometría local en el universo observable y la geometría mundial. Los cosmólogos suelen trabajar con un determinado espacio-como rebanada de espacio-tiempo llamado las coordenadas comóviles.

La sección de espacio-tiempo que puede observarse es la orientada hacia atrás e un cono de luz, que delimita el horizonte cosmológico. El horizonte cosmológico (también llamado el horizonte de partículas o el horizonte de luz) es la distancia máxima desde la que las partículas viajan a la observación de la edad del Universo. Este horizonte representa el límite entre las regiones no observables del universo observable.

La existencia, propiedades, y la importancia de un horizonte cosmológico dependen del particular modelo cosmológico.

Un parámetro importante que determina la evolución futura de la teoría del universo es el parámetro de densidad, Omega, definida como la densidad de la materia media del universo dividido por un valor crítico de esa densidad. Esto selecciona una de las tres posibles geometrías, dependiendo so omega es igual a, menor que, o mayor que 1. Estos se denominan, respectivamente, la plana, abierta y cerrada.

Observaciones, incluyendo el Explorador de Fondo Cósmico (COBE), WMAP (WMAP), y Planck mapas de la CMB, sugieren que el universo es infinito en extensión con una edad finita, como se describe por el Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW).  Por lo tanto, estos modelos FLRW soportan modelos de inflación y el modelo estándar de la cosmología, que describen un plano universo, homogénea actualmente dominado por la materia oscura y la energía oscura.

El tamaño del universo es algo difícil de definir. De acuerdo con una definición restrictiva, el Universo es todo dentro de nuestro espacio-tiempo, tanto así que se podría tener la oportunidad de interactúa.  De acuerdo con la teoría general de la relatividad, algunas regiones de espacio no pueden interactuar con la nuestra incluso en el curso de la vida del Universo debido a la finita velocidad de la luz y de la continua expansión del espacio. Por ejemplo, los mensajes de radio enviados desde la Tierra nunca pueden llegar a algunas regiones del espacio, incluso si el universo fuera a existir para siempre: el espacio puede expandirse más rápido que la luz puede atravesarlo.

Se supone que somos parte de regiones distantes del espacio y podemos ser parte de ellos, a pesar de que nunca podemos interactuar con ellos. La región espacial que podemos afectar y ser afectado por el universo observable. El universo observable depende de la ubicación del observador. Al viajar, un observador puede entrar en contacto con una gran región del espacio-tiempo que un observador que permanece inmóvil.  Las imágenes del universo que se han obtenido dependen la forma y el lugar de donde se captaron. Sin embargo, incluso al viajero más rápido no será capaz de interactuar con todo el espacio. Por lo general, el universo observable se entiende la parte del Universo que es observable desde nuestro punto de vista en la Vía Láctea.

Las proporciones de todo tipo de materia y energía han cambiado a lo largo de la historia del Universo. Hoy en día, la materia ordinaria, que incluye los átomos, las estrellas, las galaxias y la vida, representa sólo el 4,9% de los contenidos del universo.  La presencia global de densidad de este tipo de materia es muy baja, aproximadamente 4,5 × 10 -31 gramos por centímetro cúbico, que corresponde a una densidad del orden de sólo un protón por cada cuatro metros cúbicos de volumen. La naturaleza tanto de la energía oscura y la materia oscura es desconocida. La materia oscura, una misteriosa forma de materia que aún no ha sido identificado, representa el 26,8% de los contenidos. La energía oscura, que es la energía del espacio vacío y que está causando la expansión del universo se acelere, explica el 68,3% restante de los contenidos.

Corazon de pluton

La comparación de los contenidos del universo actual a 380.000 años después del Big Bang, medido con los datos de WMAP 5 años (desde 2008). Debido a errores de redondeo, la suma de estos números no es 100%. Esto refleja los límites de la capacidad del WMAP para definir la Imágenes del universo y la energía oscura 2008.

El universo observable es isotrópico en escalas significativamente mayores que los supercúmulos, lo que significa que las propiedades estadísticas del universo son los mismos en todas las direcciones como se observa desde la Tierra. El universo está bañado altamente en microondas isotrópicas de radiación que corresponde a un equilibrio térmico espectro de cuerpo negro de aproximadamente 2,72548 kelvin.

Estrellas colisionando

La hipótesis de que el Universo a gran escala es homogéneo e isotrópico se conoce como el principio cosmológico. Un universo que es a la vez homogéneo e isotrópico tiene el mismo aspecto desde todos los puntos de vista y no tiene centro, solo podemos llegar a la conclusión de qué: Si con dos mil años no hemos podido explorar todo el fondo del océano, tal vez nunca podamos explorar el universo entero.