1. El universo se expande

2. ¿Quiénes fueron Edwin Hubble y
Milton Humason?
Milton Humason ayudó a la construcción de un telescopio en Los
Ángeles con sus mulas. Empezó siendo portero y electricista del
observatorio pero un día, cuando tuvo que sustituir al ayudante
nocturno, descubrió que tenía bastante talento en el manejo del
telescopio.
A finales de 1920 él ya realizaba sus propias observaciones y tenía
su propio ayudante.
Su maestro era Edwin Hubble y los dos se dedicaban a medir el
efecto Doppler de la luz de las galaxias conocidas.
Cada observación la realizaban
minuciosamente y por ello
debían de seguir una serie de
procedimientos muy pautados
para tener el mínimo margen
de error en cada una de dichas
observaciones.
Edwin Hubble Milton Humason

3. La expansión del Universo
 En 1929, Edwin Hubble midió las distancias
a la Tierra de varias galaxias y comprobó
que se alejan unas de otras.
 La ley de Hubble establece que la
velocidad de alejamiento de una galaxia es
directamente proporcional a su distancia:
V = H0 D
• V es la velocidad de alejamiento (km/s)
• D es la distancia a la Tierra (Megaparsec: Mpc;
1 pc = 3,26 años-luz)
• H0 es la constante de Hubble

4. ¿Cómo midió Hubble las distancias y la
velocidad de las galaxias?
 La luz que llega a la Tierra desde las estrellas de las
galaxias es una mezcla de radiaciones de distintas
longitudes de onda ( )
 Esta mezcla puede
separarse mediante
un espectroscopio y
obtener de ese modo
un espectro.
 El espectro contiene
los colores del arco
iris.

5.  Sobre los colores del espectro aparecen unas bandas
oscuras que se deben a la absorción de diferentes
elementos químicos.
 Cada elemento químico tiene su propio espectro de
absorción (es como su código de barras)

6.  Si analizamos mediante un espectroscopio la luz que
nos llega del Sol observamos en el espectro bandas de
absorción.
 La luz del sol ha atravesado gases que han absorbido
ciertas longitudes de onda.
 Algunos de estos elementos sabemos que no pueden
existir en la atmósfera de nuestro planeta, por lo que
hemos de concluir que se encuentran en el Sol.
 Así se llega a la conclusión de que el Sol está formado
principalmente por hidrógeno y helio.

7.  Hubble midió la posición de las bandas de absorción de
determinados elementos químicos presentes en varias galaxias y
la comparó con la posición que tienen esas bandas en los
espectros obtenidos en el laboratorio.
 Descubrió que las bandas de absorción estaban desplazadas
hacia longitudes de onda mayores (rojo).
 Además ese desplazamiento era más acusado en las galaxias
más alejadas.
 Este fenómeno se conoce como desplazamiento hacia el rojo y se
debe al efecto Doppler.

8.  El efecto Doppler establece que cuando una onda es emitida por un
objeto en movimiento, la percibida por un observador es diferente a la
emitida por el objeto:
• La es mayor si el objeto se aleja del observador.
• La es menor si el objeto se acerca al observador.
 Este efecto se produce con las ondas sonoras:
• Si un objeto que emite un sonido se acerca a nosotros el sonido se
percibe más agudo ( menor).
• Si un objeto que emite un sonido se aleja de nosotros el sonido se
percibe más grave ( mayor).
 Este efecto también se produce con las ondas luminosas:
• Si un objeto que emite luz se acerca a nosotros su luz presentará
una más corta (violeta).
• Si un objeto que emite luz se aleja de nosotros su luz presentará
una mayor (rojo).
• Este efecto no lo captamos directamente con la vista pero si con el
espectroscopio y las bandas de absorción.

9. Big Bang
 El fenómeno del desplazamiento hacia el rojo de la luz
procedente de casi todas las galaxias implica que todas se
están separando unas de otras a gran velocidad. El Universo
se expande.
 Cada minuto que pasa se hace más grande. Hace una hora el
Universo era más pequeño y hace un mes era mucho más
pequeño.
 Si llevamos el razonamiento al límite, extrapolando hacia atrás,
hace miles de millones de años debió existir un momento en
que todo el Universo estaba contenido en un único punto. Ese
sería el origen del Universo.
 El modelo del Big Bang induce que según el actual ritmo de
expansión el t = 0 tuvo que ser hace unos 13700 millones de
años.

10.  En el instante t = 0 toda la materia del Universo, todas
las fuerzas que actúan sobre ella, la energía, el espacio
y el tiempo se encontraban bajo la forma de una
singularidad.
 Una singularidad es un punto infinitamente denso y
caliente, de radio nulo que se encuentra en unas
condiciones que la física actual no puede describir.
 Esta singularidad es tan inestable que produjo una gran
explosión a partir de la cual surgió el espacio y el
tiempo.
 Así el Universo empezó a expandirse empujado por la
energía oscura y enfriándose cada vez más.
 Durante el primer segundo de existencia del Universo
sucedieron tantas cosas que los físicos han tenido que
dividirlo en eras.

11.  El modelo teórico que explica la formación del
Sistema Solar es el de la teoría de la acreción.
 Acreción significa crecimiento por adición. Se basa en
la condensación de la materia y la fuerza de la
gravedad.
 Según la teoría, hace unos 5000 millones de años se
produjo la explosión de una supernova en el extremo
de uno de los brazos de la Vía Láctea.
 La onda expansiva de la supernova pudo provocar el
colapso y condensación de una nebulosa que,
además, fue contaminada con el polvo cósmico de la
supernova.

12.  Esta nebulosa comenzó a girar convirtiéndose en un
inmenso disco.
 El centro del disco se contrajo y comenzó a
condensarse H y He hasta formarse una protoestrella.
 Cuando en la protoestrella se alcanzó la temperatura
adecuada empezaron a tener lugar las reacciones de
fusión del H y, en este instante, el Sol se encendió.
 El Sol comenzó a emitir una gran cantidad de energía
radiante que expulsó a los elementos más ligeros
(H, He, y, en menor medida, C y O) hacia el exterior del
disco.
 En la parte más cercana al Sol se concentraron
elementos más pesados (C, O, Ne, Mg, Si, Fe)

13. El sistema solar se formó a partir de una nebulosa
por condensación gravitatoria.
Protosol
Disco

14. Los vientos solares
(energía radiante)
debieron empujar a
los elementos más
ligeros

15. Se forma un anillo de
H, He, H2O
Los elementos pesados
permanecen en el
interior (C, O, Ne, Mg,
Si, Fe)

16.  En la parte del disco más cercana al Sol se formaron
remolinos que irían atrapando al polvo cósmico
desarrollándose 2 tipos de procesos:
• Coagulación: las partículas de polvo se fueron pegando
unas a otras hasta formar partículas mayores llamadas
planetesimales.
• Acreción: La fuerza de la gravedad actuó sobre los
planetesimales y provocó el impacto de unos contra otros.
Estos choques irían uniendo estos planetesimales
formando estructuras cada vez mayores que irían
ejerciendo mayor gravedad.
 Fueron apareciendo protoplanetas que irían barriendo
los fragmentos más pequeños que encontraban en su
órbita (meteoritos).
 Los protoplanetas irían creciendo y terminarían por
dominar en su órbita constituyendo los planetas.

17. Debieron formarse
planetesimales por
coagulación

18. Las colisiones de
los planetesimales
van a determinar
la formación de
los protoplanetas
(acreción)

19.  En la parte más externa del disco se produciría la
condensación del H y He expulsados por la radiación del
Sol.
 Esta condensación daría lugar a la formación de los
planetas gaseosos externos del Sistema Solar.
 A su alrededor se formarían sistemas de satélites con
los elementos más pesados.
 En el Universo podrían existir cien mil millones de
sistemas solares como el nuestro, agrupados en
galaxias. La nuestra es la Vía Láctea.

20. ¿Qué tipos de galaxias se conocen?
Se conocen 4 tipos de galaxias
(fueron estudiadas por Hubble):
-Irregulares (1)
-Globulares (2) (4)
-Elípticas (3)
-Espirales (4)
(2) (3)
(1)

21. Las galaxias tienen diferentes maneras de formarse, por ejemplo los
brazos de la galaxias espirales se pueden formar por si mismos al
girar o por el encuentro gravitatorio de dos galaxias.
Existe un 5 tipo de galaxias llamadas ‘’galaxias anulares’’ que surgen
cuando se encuentran una galaxia densa y compacta con una mayor.

22.  La Vía Láctea es una galaxia espiral en la que se distinguen las
siguientes partes:
• Bulbo o núcleo: formado por un agujero negro y varios millones
de viejas estrellas.
• Disco: formado por polvo cósmico, nebulosas y estrellas jóvenes
distribuidas en 5 brazos.
• Halo: formado por viejas estrellas agrupadas en cúmulos y
estrellas aisladas.
 En el brazo de Orión
de la Vía Láctea se
encuentra el Sol junto
con un sistema de
planetas que giran a
su alrededor.
 Estos constituyen el
Sistema Solar.
 El tercer planeta del
Sistema Solar es la
Tierra.