Tema 1 el universo

HISTORIA DE LAS IDEAS ACERCA DEL
UNIVERSO

Ideas míticas
Las primeras civilizaciones de la Antigüedad,
tenían era un visión mítica del mundo.
La cosmografía de esta época se basaba en
intentar comprender cómo se sostenía el Universo y
en la explicación de los movimientos del sol, la luna
y los planetas visibles a simple vista.
Estas teorías acerca del Universo se basaban en
la observación de el sol que domina todo y
proporciona la vida, las estaciones, la noche y el
día, etc.

Naturaleza y religión
Los hombres tenían que entender el mundo para
sobrevivir.
Empieza a mezclarse la Astronomía con la Astrología.
Se estudiaban los astros porque se consideraba que
en ellos se podía leer el futuro.
Los movimientos de las estrellas anunciaban
acontecimientos,
La AstronomíaAstronomía estudiaba el movimiento de los astros
y la AstrologíaAstrología, como nos afectaban dichos
movimientos.

Primeros modelos del Universo
Se basan en la observación mezclada con los
mitos religiosos.
Predomina lo astrológico sobre lo astronómico;
lo mítico y religioso sobre lo filosófico; lo
imaginario e intuido sobre lo estrictamente
descrito o formalizado.
Describen un Universo plano, geocéntrico,
finito y con límites precisos.
Es el llamado Universo cajaUniverso caja en sus distintas
versiones

Modelos de universos míticos:
Universo caja

¿Cómo se sostiene el mundo?
¿A dónde va el Sol de noche?

Del mito al logos
Los modelos míticos dejaban muchas cosas sin
explicación y muy pronto surgen pensadores
que no se conforman con ellos.
Por ejemplo:
¿Dónde se apoyaba el Universo?
¿Cómo se explicaban los movimientos del
Sol, la Luna, los planetas...
así como algunos testimonios sobre la
esfericidad de la Tierra?

EratóstenesEratóstenes (276-195? a.C.) describió la forma
esférica y el tamaño de la Tierra;
Aristarco de SamosAristarco de Samos (310-230 a.C.): calculó los
tamaños y las distancias del Sol y la Luna; fue el
primero del que se tiene noticia que postuló un
modelo heliocéntrico del Universo.
HiparcoHiparco (190-120 a.C.):
descubrió el movimiento
de precesión de los
equinoccios.
Comienza la Ciencia

Geocentrismo
La Teoría geocéntrica: Teoría que coloca a la
Tierra en el centro del UniversoTierra en el centro del Universo y los astros, incluido el
Sol, girando alrededor de ella.
Aristóteles (384 a. C.-322 a. C.) pensó en un
modelo del Universo tal y como lo captan nuestros
sentidos: La Tierra en el centro del Universo y el resto
de los astros girando a su alrededor en esferas
cristalinas perfectas.
Las estrellas giraban todas fijas en la esfera más
grande y alejada: la bóveda celestebóveda celeste.
Era, por tanto, un Universo esférico y finito.

Geocentrismo
Había dos tipos de astros:
Los que giran en órbitas circulares perfectas
alrededor de la Tierra (estrellasestrellas)
Los que describen órbitas singulares,
pareciendo que se mueven al azar
(estrellas errantes o planetasestrellas errantes o planetas)
Vieron cinco planetas a los que, ahora,
conocemos por sus nombres romanos: mercurio,
Venus, Marte, Júpiter y Saturno.

Geocentrismo
Claudio Ptolomeo (100 d.C. – 170 d.C)
modificó el modelo aristotélico introduciendo los
epiciclos:
Las estrellas giran alrededor de la Tierra en
círculos perfectos
Las estrellas errantes o planetas giran
describiendo epiciclos.

Heliocentrismo
Después de la caída del imperio romano (476)
la astronomía cayó en el olvido al igual que
otras ciencias.
Hubo que esperar otros 1000 años, 1400
después de Ptolomeo, para que las ideas
heliocéntricas vieran la luz (descontando a
Aristarco de Samos).
El que se considera creador de la teoría y
principal exponente fue el eclesiástico polaco
Nicolás CopérnicoNicolás Copérnico (1473 - 1543).

La revolución copernicanaLa revolución copernicana consistió en cambiarcambiar
la Tierra por el Sol, como centro del Universola Tierra por el Sol, como centro del Universo.
Le parecían muy complicados los epiciclos que
los planetas describían en el modelo de
Ptolomeo y estudiando como podían
simplificarse los movimientos, se encontró con
que todo se solucionaba poniendo el Sol en el
centro.
Este sencillo movimiento en el modelo significó
que la Tierra ya no era el centro del Universo.
La revolución copernicana: Copérnico

La Tierra giraba junto con el resto de los
planetas alrededor del Sol.
Además describía un giro sobre sí misma cada
24 horas lo que significaba que:
El movimiento de las estrellas era una
ilusión creada por la rotación de la Tierra.
La bóveda celeste permanecía quieta,
éramos nosotros los que nos movíamos.

Ahora los planetas giraban en órbitas
circulares perfectas, sin necesidad de los
complicados epiciclos.
Los más cercanos al Sol tardaban menos
en recorrer sus órbitas que los más lejanos,
hallando así una conexión armoniosa entre
el tamaño de la órbita y su duración.
Todo era más perfecto con el Sol en el
centro.

Aparte de ver que el Sol era el centro del
Universo, Kepler se dio cuenta de que la
idea de los movimientos circulares era
errónea.
La idea del movimiento elípticomovimiento elíptico era
menos perfecta (desde Aristóteles se
consideraba el círculo como la forma más
perfecta existente), pero se acomodaba
mejor a los datos.
La revolución copernicana: Kepler

La revolución copernicana: Kepler 1ª ley
Johannes Kepler (1571-1630) buscó leyes de
regularidad que explicasen los movimientos
observados.
En 1609 publicó sus dos primeras leyes:
La 1ª ley pertenece al ámbito de la geometría y
derrumbó la supuesta perfección de la esfericidad
de las órbitas planetarias:
las órbitas de los planetaslas órbitas de los planetas
son elípticas y elson elípticas y el
Sol está en uno de sus focos.Sol está en uno de sus focos.

También descubrió en su 2ª ley que la velocidad del
planeta varía a lo largo de su órbita siendo más
rápida cuanto más cerca se encuentra del Sol y más
lenta cuanto más lejos está.
Es decir: tarda lo mismo en recorrer
P1 P2 que en recorrer
P3 P4 o P5 P6
La revolución copernicana: Kepler 2ª ley

Estudió las teorías de Copérnico y Kepler y las
demostró.
Lo hizo observando los cielos con un
instrumento que ya existía, pero que él
perfeccionó: el telescopio.
Consiguió una capacidad nueva: 30 aumentos.
Gracias a este instrumento vio el Universo como
nunca antes se había visto y descubrió astros y
fenómenos nuevos:
La revolución copernicana: Galileo

Vio muchas estrellas nuevas, entendiendo que
el universo era más que el Sistema Solar.
Vio los cráteres de la Luna.
Contempló satélites alrededor de Jupiter.
Vio los anillos de Saturno.
Comprobó sin lugar a dudas que Venus gira
alrededor del Sol.
Las ideas de Copérnico y Kepler dejaron de ser
ideas para pasar a ser hechos observados.

Aunque al principio acogió bien sus
teorías, la Iglesia, que se sentía débil en
pleno cisma anglicano y no podía
permitirse más ataques a sus dogmas,
acuso de hereje a Galileo y lo sometió a un
proceso en 1633.
Arrodillado ante el tribunal renunció a
sus ideas, aunque en secreto siguió
estudiando.

El Universo de Newton
Teoría de la Gravitación Universal
Una misma ley:
para los cielos y para la Tierra

Isaac Newton
Newton consiguióconsiguió crear una física unificada del cielo y
de la Tierra, un sistema que lo explica todoun sistema que lo explica todo.
Con las mismas leyes explicó el movimiento de loslas mismas leyes explicó el movimiento de los
astros y el de los proyectiles o las manzanasastros y el de los proyectiles o las manzanas.
Fue el primero que utilizó las matemáticas parautilizó las matemáticas para
describir el Universodescribir el Universo.
Unió las teorías de Kepler y Galileo y vio que lo que
hace que los planetas giren en torno al Sol, más rápido
cuanto más cerca están de él es lo mismo que hace
que los cuerpos caigan en la Tierra.

Newton y la gravedad
El secreto de todo está en la gravedadla gravedad que es
la fuerza que lo mantiene todo en su sitio.
La gravedad es la soga que impide que los
objetos y los astros salgan despedidos hacia el
espacio exterior.
La gravedad es la energía que mantiene la
forma del Universo.
Representó dicha fuerza con una expresión
matemática demostrable.

Ecuación matemática de la gravedad

Newton y la gravedad
La gravedad explica todo tipo de movimientoLa gravedad explica todo tipo de movimiento
en el Universoen el Universo: las mareas, el giro de planetas y
satélites, la caída de los cuerpos en la Tierra, e
incluso la forma de la Tierra.
Todo lo que tiene masa ejerce una fuerza de
atracción sobre todo lo que tiene masa.
A pesar de todo él no pudo explicar cómo
funciona la gravedad.

El Universo de Newton
El Universo de Newton está regido por las
mismas leyes:
Es infinito y es eterno.Es infinito y es eterno.
Está conformado por laEstá conformado por la intersecciónintersección de tresde tres
conjuntos independientes e infinitos a su vez:conjuntos independientes e infinitos a su vez:
el espacio absoluto.el espacio absoluto.
el tiempo absoluto.el tiempo absoluto.
la materiala materia.

Los científicos clásicos
Copérnico
Galileo
Newton
Kepler

Nace el Universo
moderno: hacia el
Big Bang

Albert Einstein
A pesar de que sus estudios le demostraban lo
contrario, Einstein creía en un Universo eterno,creía en un Universo eterno,
infinito e inmutableinfinito e inmutable.
Einstein unificó el espacio y el tiempounificó el espacio y el tiempo.
LaLa geometríageometría del universo de Einstein esdel universo de Einstein es
tetradimensionaltetradimensional (el tiempo está integrado en
ella como una cuarta dimensión).
De esta forma la geometría (medida del
espacio y el tiempo) de la Tierra será diferente
a la de Júpiter.

La relatividad especial
La teoría de la Relatividad especialRelatividad especial, que fue
publicada en 1905publicada en 1905, establece:
El tiempo depende de la velocidad. En un avión, un
reloj va más despacio y se retrasa.
La longitud de los cuerpos es más corta en
movimiento que en reposo.
La masa también varía si está en movimiento
volviéndose más pesada y, por lo tanto, con más
energía cinética.
Estableció la equivalencia entre la masa y la energía
con la ecuación más famosa del mundo: E = mc2

La relatividad especial
No se puede superar la velocidad de la
luz.
De toda la teoría se deduce que el
tiempo y el espacio no son independientes,
sino partes de un mismo tejido.
Cuando nos movemos en uno, nos
movemos también en otros.
Si se deforma uno, se deforma el otro.

El tejido tiempo-espacio
EspacioEspacio TiempoTiempo

La relatividad general
La teoría de la Relatividad GeneralRelatividad General se publicó
en 1916 ante la necesidad de introducir un
parámetro que había quedado fuera de la
relatividad especial: la gravedad.
Lo más importante fue establecer que la gravedadla gravedad
no solo afecta a los cuerpos, sino también a la luz.no solo afecta a los cuerpos, sino también a la luz.
La desviación que sufre luz de una estrella al pasarLa desviación que sufre luz de una estrella al pasar
junto al sol nos hace verla en una posición falsajunto al sol nos hace verla en una posición falsa.
Se demostró en 1919 en un eclipse total de sol.
Einstein se hizo famoso y recibió el Nobel en 1921.

La relatividad general
Durante el eclipse se pudo fotografiar estrellas
que se sabía que estaban detrás del Sol.

La gravedad parte del espacio-tiempo.
La relación de la gravedad con el tejido espacio
tiempo supone que la gravedad es unala gravedad es una
deformación de dicho tejido en la que los cuerposdeformación de dicho tejido en la que los cuerpos
se ven atrapados y obligados a girarse ven atrapados y obligados a girar.
Cuanto mayor es la masa, mayor es laCuanto mayor es la masa, mayor es la
deformacióndeformación y más fuerte el efecto de la
gravedad.
Los cuerpos se mueven por las curvas de esasLos cuerpos se mueven por las curvas de esas
deformacionesdeformaciones llamadas “Ondas gravitacionales”
recientemente descubiertas (11 de febrero de
2016).

La gravedad en el tejido espacio-tiempo

Los cuerpos giran en las deformaciones

La Tierra gira alrededor del Sol

George Lemaître
En 1927, George Lemaître, publicó un informe en el que
resolvió las ecuaciones de Einstein y sugirió que el
Universo se estaba expandiendo.
Si el Universo se expande y, por lo
tanto, es ahora más grande que antes,
en su origen, sería increíblemente
pequeño.
Lo llamó átomo primigenioátomo primigenio y era muy
caliente y muy denso y explotó por ser
muy inestable.

Edwin Hubble
En la década de los 20 del siglo pasado
ya se sabía que el Universo no era solo el
Sistema Solar. Era… la Vía Láctea.
Hubble descubrió que Andrómeda (que
se consideraba un cúmulo de polvo de
estrellas dentro de la Vía Láctea) era en
realidad otra galaxia a un millón de años
luz.
Después descubrió más galaxias.

Hubble y la expansión
Una vez descubiertas las galaxias, estudió su
comportamiento y llegó a la conclusión, en 1929, de que
todas se alejan de la Via Láctea y también se alejan
unas de otras.

En 1964, los ingenieros Arno Penzias y RobertArno Penzias y Robert
WilsonWilson detectaron, de forma casual, una débil
radiación que parecía provenir, con la misma
intensidad, de todas las direcciones del Universo.
Era la Radiación Cósmica de FondoRadiación Cósmica de Fondo, el eco del
Big Bang, que había sido predicha por la teoría
del Big Bang.
Por el descubrimiento obtuvieron el Nobel en
1978.
Demostrando el Big Bang

El futuro del Universo
El futuro del Universo se supone dependiente
de la densidad del Universodensidad del Universo
Hay una densidad críticadensidad crítica a partir de la cual la
gravedad superará a la fuerza de expansión
Tres son los posibles escenarios del futuro del
Universo:
Big Chill (el gran enfriamiento)
Big Crunch (la gran contracción)
Big Rip (el gran desgarramiento)

Big Chill
Si la materia-energía del Universo es
insuficiente para alcanzar la densidad
crítica, la fuerza de la gravedad no
superará a la de expansión.
El Universo se expandiríaEl Universo se expandiría
eternamenteeternamente, enfriándose cada vez
más hasta que todo su contenido se
apague.

Big Crunch
Si la materia-energía del Universo es suficiente
para superar una densidad crítica, la fuerza de lala fuerza de la
gravedad frenará la expansióngravedad frenará la expansión.
El Universo se expandirá hasta un punto en el que
se producirá el proceso inverso, una grangran
contracción o Big Crunchcontracción o Big Crunch.
La gran contracción recorrería el camino inverso,
la materia se iría juntando de nuevo y se llegaría
de nuevo a concentrar en un único punto.
Aquí una posibilidad sería un Universo pulsanteUniverso pulsante
sometido a infinitos ciclos de expansión-
contracción.

Big Rip
Es la situación de un Universo próximo a la
densidad crítica pero en el que la energía oscurala energía oscura
superará con creces a la fuerza de la gravedad.
Esto provocará una expansión muy acelerada que
en un instante determinado originará una voladura
en pedazos (desgarramiento) en la que se destruirá
todo, incluso los átomos y las partículas
subatómocas.
Se definió esta hipótesis al observar que el Universo
se expande cada vez más deprisa y se define la
energía oscuraenergía oscura como la energía que lo hace posible.

Big RIP
Esta teoría es la más aceptada actualmente.
Pero no se sabe qué es la energía oscuraenergía oscura, que
hoy por hoy es sólo un concepto para nombrar
algo que no conocemos,
Hay opiniones variadas: hay quién piensa que
es una sustancia o una constante que está
oculta en la ecuación de Einstein, incluso hay
quien piensa que no existe, sino que es el
resultado de haber interpretado otra vez mal,
la gravedad.

El futuro del Universo
A. Big Crunch (Gran contracción)
B. Big Chill (Gran enfriamiento)
C. Big Rip (Gran desgarramiento)

COMPOSICIÓN Y
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO

Unidades de medida del Universo
Antes de entrar en el estudio de los
componentes de Universo, veamos cuales son
las unidades en que se miden sus dimensiones.
El año luz:El año luz: es la distancia que recorre la luz
en el vacío durante un año.
Teniendo en cuenta que la luz, en el vacío,
viaja a 300000 Km/s, el año luz equivale a
9,5.1012
Km.
Sirve para medir dimensiones enormes
como las de las galaxias y las distancias entre
ellas.

La unidad astronómica.La unidad astronómica.
Es una medida que toma como referencia la
distancia media entre el Sol y la Tierra.
Una Unidad astronómica (ua) equivale a
dicha distancia que es de unos 150 millones de
km.
Por lo tanto, la distancia entre el Sol y la
Tierra es de una ua.
Se utiliza para medir distancias entre planetas
y satélites del mismo sistema planetario.
Unidades de medida del Universo

Componentes del Universo
Radiación cósmica de fondo y energía oscura
tratados en el apartado anterior.
Estrellas. Los cuerpos más notables al mirar al
Universo
Nebulosas. tenues nubes de gases y polvo entre las
estrellas, por lo general invisibles, pero que en la cercanía
de los astros brilla por fluorescencia. A partir de ellas se
forman las estrellas.
Materia oscura: Se ha descubierto que la materia
parece estar sujeta a una gravedad mucho mayor que
la esperada lo que indica que hay una materia que no
podemos detectar pero ejerce atracción gravitatoria.

Componentes del Universo
Agujeros negros, concentraciones de
materia de tan elevada densidad que tienen
un campo gravitatorio tan intenso que ni
siquiera la luz puede escapar de él.
Galaxias. Conjuntos de estrellas y nebulosas.
Se agrupan en Hipergalaxias o cúmulos de
Galaxias.
La composición del Universo quedaría: 70%70%
energía oscura, 25% materia oscura y 5%energía oscura, 25% materia oscura y 5%
materia visible.materia visible.

Las estrellas
Las estrellas son cada uno de los numerosos cuerpos
celestes esencialmente análogos al Sol, dotados de luz
propia y aparentemente inmóviles, unos
respecto de otros, en el firmamento.
Debido a esto, los antiguos distinguieron bien las
estrellas fijas o soles, de las estrellas errantes o planetas.
Para localizarlas mejor, el hombre las ha agrupado en
constelaciones.
Las estrellas tienen movimiento de rotación,
alrededor de sí mismas, y de traslación, en torno al
centro de la Galaxia a la que pertenecen y a la vez
que rotan con la galaxia.

Las estrellas
Las estrellas tienen unas dimensiones tan reducidas
respecto a las enormes distancias que las separan, que
a pesar del volumen de sus masas, la primera
impresión que se tiene del Universo es la de estar
vacío.
En una estrella, lo que provoca la emisión de luz y
calor son las reacciones nucleares de fusión, que
consisten en la unión de varios núcleos de H para
formar He.

El funcionamiento se explica con la ecuación de
Einstein: E=mc2
donde
E es energía,
m es masa,
c es la velocidad de la luz
El núcleo de Helio tiene menos masa que la suma de
los dos núcleos de Hidrógeno.
La masa que falta se ha convertido en energía,
multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.
Pequeñas cantidades de masa, dan enormes
cantidades de energía.
Las estrellas

Las estrellas nacen en el seno de nebulosas que,
por laguna causa, se contraen por gravedad,
A veces la causa es la explosión de una supernova
en su cercanía.
Las nebulosas son nubes de H, He y, en algunos
casos, elementos químicos más pesados en forma
de polvo.
Muchos de estos componentes provienen de la
supernova que explotó en su cercanía.
Por acción de su propia gravedad el H comienza
a acumularse en el centro de la nebulosa que será
cada vez más densa.
Nacimiento, evolución y muerte de las estrellas

A medida que esa masa crece la fuerza
gravitatoria y la temperatura aumentan más y
más, sobre todo en el centro.
Se formará así una protoestrella el centro de
la nebulosa en contracción
Esta protoestrella gira alrededor de su propio
eje.

A lo largo de millones de años la protoestrella se va
haciendo más compacta y densa, lo que favorece las
colisiones entre los átomos de H.
El aumento de la frecuencia de las colisiones aumenta
la temperatura hasta un valor críticovalor crítico de diez millones
de grados centígrados.
En este momento comienzan las reacciones de fusión
para formar He, que se va acumulando en el núcleo
de la estrella.
El He resultante tiene algo menos de masa que los
hidrógenos de los que parte.
Esa masa se convierte en energía según la ecuación
de Einstein E=mc2
La energía constituye la luz y el calor de la estrella.

La mayor parte de estrellas tienen una masamasa
parecida a la del Solparecida a la del Sol y se calcula que pueden
fusionar hidrógeno durante unos diez mil
millones de años.
El Sol ya ha estado brillando durante la mitad
de este tiempo.
Según el funcionamiento de las Estrellas
parece que en el Universo solo debería haber
Hidrógeno y helio.
¿De dónde salen el resto de los elementos?
Estrellas de masa similar a la del Sol

Cuando se les acaba el Hidrógeno del núcleo
porque todo se ha convertido en Helio, empiezan
a fusionar hidrógeno de las capas externas, se
expanden, aumenta su luminosidad y se
convierte en una estrella gigante roja.
Cuando el centro alcanza una temperatura
muy alta, el helio que surgió del hidrógeno
empieza a fusionarse a su vez para producir otros
elementos, como el Carbono o el Oxígeno y
otros elementos menos pesados que el Hierro (Fe)
Estrellas de masa similar a la del Sol

Gigante roja
Tamaño del sol actual
Tamaño del sol cuando
sea gigante roja
Tamaño comparativo
del Sol actual y la
gigate roja en que se
convertirá

Posteriormente, el helio también se agota, la estrella
se va apagando y contrayendo hasta que se convierte
en una estrella enana blanca.
Cuando el Sol se convierta en una gigante roja,
dentro de unos cinco mil millones de años, devorará
Mercurio y Venus, y quizá también la Tierra. Millones
de años antes, la temperatura de nuestro planeta
habrá aumentado tanto que hará imposible toda
forma de vida conocida
Después, el Sol se irá apagando hasta que deje de
emitir luz.

Las estrellas grandes (las que tienen una masauna masa
nueve veces mayor que el Solnueve veces mayor que el Sol) “viven” mucho
menos tiempo porque su temperatura es más
elevada y fusionan Hidrógeno mucho más
rápidamente.
Estas estrellas forman por fusión nuclear los
elementos más pesadoselementos más pesados que el Fe, .
En el momento en que se quedan sin combustible,
las estrellas gigantes estallan en una enorme
explosión llamada supernova.
Estrellas de masa superior a la del Sol

Sólo estas estrellas más masivas que acaban su
vida como supernovassupernovas son capaces de producir
elementos químicos más pesados que el Hierro.
En la explosión de supernova se produce la
energía suficiente para que núcleos pesados
absorban neutrones
y protones, dando
núcleos tan grandes
como el de uranio.
Fábricas de elementos pesados
Fábricas de elementos pesados

Durante unos cuantos meses brillan tanto como millones
de estrellas normales, expulsan al espacio buena parte de
su materia y, al apagarse, acaban convirtiéndose en una
estrella de neutrones o, si son extraordinariamente
grandes, en un agujero negro.
Las explosiones de supernovas mezclan los distintos
elementos y los expanden por el espacio, donde entrarán a
formar parte de nuevas estrellas o planetas.
Nuestro planeta, con toda su riqueza en elementos
químicos de la tabla periódica, nació de una nube de gas y
polvo contaminada con los productos de supernovas.
Estrellas de masa superior a la del Sol

Sembrando el espacio con elementos químicos
Sembrando elementos químicos

SOMOS POLVO DE ESTRELLAS
Somos polvo de estrellas
Nosotros y todo lo que
nos rodea está
formado por elementos
químicos.
Cada uno de estos
elementos se generó
durante la vida o la
muerte de una estrella.
Somos polvo de
estrellas

LAS ESTRELLAS Y LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Las PléyadesLas Pléyades
HidrógenoHidrógeno
HelioHelio
Composición de las estrellas

Hidrógeno
Helio
Carbono
Reacciones estelares

La materia oscura
La atracción
gravitatoria entre la
materia es muy alta
para la poca materia
observable.
Para explicar esta
atracción, se ha definido
la materia oscuramateria oscura no
observable y que no
emite radiación visible.
Es un concepto, aun sin
demostrar.
Se estima que el 10%
del Universo es materia
observable y el 90%,
materia oscura

Agujeros negros
Un agujero negro es una región finita del espacio
en cuyo interior existe una concentración de masa
tan elevada que genera un campo gravitatorio
tal que ninguna partícula material, ni siquiera la
luz, puede escapar de ella.
No pueden "verse“, sin embargo, pueden
observarse a través de los efectos gravitacionales
que ejercen sobre la materia cercana.
Las primeras observaciones sólidas de agujeros
negros vienen de los años 60 y 70.

Agujeros negros
Los agujeros negros atraen todo lo que pase
más cerca de una cierta distancia llamada
punto de no retornopunto de no retorno.
De esta manera el Agujero aumenta su masa
y su gravedad.
El Agujero negro del centro de la Vía Láctea,
Sagitario A, tiene un punto de no retorno de 7,7
millones de Km.

Curvatura del espacio
En determinadas ocasiones un
objeto puede tener una gran masa
o ser tan compacto que la fuerza
gravitatoria produzca un tipo de
deformación en el tejido espacio-
tiempo que se conoce como
"agujero negro". En esta
deformación hay un círculo
(horizonte) que puede atravesarse
hacia adentro, pero del que no
puede surgir nada, ni siquiera la
luz.
Agujeros negros y relatividad general

Agujeros de gusano
Agujeros negros: de dos en dos
Las ecuaciones del campo gravitatorio de Einstein, que
son las que describen la deformación del espacio,
predicen que los agujeros negros se presenten en pares
conectados a través de una estrecha garganta.

Agujero de gusano
Los Físicos especulan con que un par de
agujeros negros podrían conectar dos regiones
distantes del espacio.
A este tipo de conexiones (atajos) se les
conoce con el nombre de "agujeros de gusanoagujeros de gusano".
Un gusano puede ir entre dos puntos de una
manzana reptando sobre su superficie o
excavar un agujero entre ellos.
Los agujeros de gusano son estructuras muy
complejas e inestables.

Agujeros de gusano
Para construir uno de
ellos sería necesario
disponer de materia con
propiedades
extraordinarias. Sin
embargo, si nos
olvidamos de todos estos
problemas y aceptamos
hipotéticamente su
existencia, podemos
construir una máquina
del tiempo con ellos.

Las galaxias
Las galaxias son formaciones de estrellas
(que se suelen juntar formando agregados) y
gas y polvo que forman nebulosas, aunque la
mayor parte, como en todo el Universo es vacío.
Las galaxias están dotadas de un movimiento
de rotación en torno a su eje, sin girar en
bloque como lo haría un sólido.
Las galaxias aparecen en grupos o cúmulos decúmulos de
galaxiasgalaxias que pueden agruparse a su vez en
supercúmulossupercúmulos.

Las galaxias
La galaxia en la que nos encontramos forma un grupo
o cúmulo junto con otras 40: Andrómeda, Nube de
Magallanes Grande, Nube de Magallanes Pequeña,
etc.
Este cúmulo se llama el Grupo LocalGrupo Local..
El número de galaxias no se conoce, pero se estima
que en el Universo observableUniverso observable habría del orden de mil
millones.
Además está el UniversoUniverso no observableno observable que es aquella
parte tan alejada de nosotros que no podemos ver ya
que la luz de las galaxias en su viaje se va enfriando y
enrojeciendo y cuando llega a nosotros ya no es visible.

Las galaxias
Grupo local
Vía láctea

La Vía Láctea
Los millones de estrellas que se contemplan en el cielo
forman parte de la Vía LácteaVía Láctea, la Galaxia a la que
pertenece nuestro Sol.
Tiene forma de una lente biconvexa, de unos 100.000
años luz de diámetro y un grosor de unos 15.000 años
luz y se le estiman 200 000 y 400 000 millones de
estrellas.
La distancia desde el Sol hasta el centro de la galaxia
es de alrededor de 27.700 años luz.
en el centro hay un gran agujero negro de unas 2,6
millones de masas solares que los astrónomos
denominaron Sagittario A

La Vía Láctea
La Vía Láctea es una galaxia espiral en la que se
distinguen las siguientes partes:
Bulbo o núcleoBulbo o núcleo: formado por un agujero negro y
varios millones de viejas estrellas
DiscoDisco: formado por
polvo cósmico,
nebulosas y estrellas
jóvenes distribuidas en
cuatro brazos.
HaloHalo:: formado por
viejas estrellas
agrupadas en cúmulos
y estrellas aisladas.

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