Todo en el universo está formado por pequeñas partículas llamadas
Durante mucho tiempo, los astrónomos pensaron que casi todo el Universo estaba hecho de materia regular (llamada “materia bariónica”. Es el mismo tipo de materia que compone todo lo que hay en la Tierra y todas las estrellas (protones, neutrones y electrones)). Sin embargo, ahora han descubierto que esta materia bariónica era sólo una pequeña fracción de la materia del Universo. Midiendo el movimiento de las galaxias, y de las estrellas dentro de las galaxias, los astrónomos han podido determinar que también existe una materia que no podemos ver. Lo saben porque, aunque no pueden verla, miden los efectos de su gravedad sobre estas estrellas y planetas. Esto es lo que se llama “materia oscura”. También hay algo que compone la mayor parte del Universo y que denominamos “energía oscura”. La naturaleza de esta energía oscura es completamente desconocida, pero sabemos que se comporta de forma muy diferente a la materia normal. Se cree que tiene un efecto opuesto a la gravedad, empujando todo hacia afuera y contribuyendo así a la expansión del Universo. Observaciones muy recientes del Fondo Cósmico de Microondas han revelado las fracciones relativas de cada uno de estos componentes. Las mejores estimaciones dicen ahora que el Universo está formado por un 4% de materia bariónica regular, un 23% de materia oscura y un 73% de energía oscura. Crédito:WMAP Esta página se actualizó por última vez el 27 de junio de 2015.
Cómo de grande es el universo
En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que las distancias a las galaxias lejanas eran proporcionales a sus corrimientos al rojo. El desplazamiento al rojo se produce cuando una fuente de luz se aleja de su observador: la longitud de onda aparente de la luz se estira por efecto Doppler hacia la parte roja del espectro. La observación de Hubble implicaba que las galaxias lejanas se alejaban de nosotros, ya que las más lejanas tenían las velocidades aparentes más rápidas. Si las galaxias se alejan de nosotros, razonó Hubble, en algún momento del pasado debieron estar agrupadas.
En los primeros momentos después del Big Bang, el universo era extremadamente caliente y denso. A medida que el universo se fue enfriando, se dieron las condiciones idóneas para dar lugar a los bloques de construcción de la materia: los quarks y los electrones de los que estamos hechos. Unas millonésimas de segundo después, los quarks se agregaron para producir protones y neutrones. En pocos minutos, estos protones y neutrones se combinaron en núcleos. A medida que el universo seguía expandiéndose y enfriándose, las cosas empezaron a suceder más lentamente. Los electrones tardaron 380.000 años en quedar atrapados en órbitas alrededor de los núcleos, formando los primeros átomos. Éstos eran principalmente helio e hidrógeno, que siguen siendo, con mucho, los elementos más abundantes del universo. Las observaciones actuales sugieren que las primeras estrellas se formaron a partir de nubes de gas unos 150-200 millones de años después del Big Bang. Desde entonces, los átomos más pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, se producen continuamente en el corazón de las estrellas y se catapultan por todo el universo en espectaculares explosiones estelares llamadas supernovas.
El universo se compone principalmente de qué quizlet
La materia y la energía son los dos componentes básicos de todo el Universo. Un enorme reto para los científicos es que la mayor parte de la materia del Universo es invisible y no se conoce la fuente de la mayor parte de la energía. ¿Cómo podemos estudiar el Universo si no podemos ver la mayor parte de él?
El observatorio de rayos X Chandra de la NASA y los telescopios ópticos ayudan a cartografiar la distribución de la materia oscura en los cúmulos de galaxias en colisión, como el Cúmulo de la Bala. Las observaciones de rayos X muestran un frente de choque calentado donde el gas de los cúmulos colisionó y se frenó, pero las mediciones de las lentes gravitacionales muestran que la materia oscura no se vio afectada por la colisión y se separó de la materia normal.
Se ha teorizado que cuando algunas partículas de materia oscura colisionan, se aniquilan y desaparecen en un destello de radiación de alta energía. El Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) de Arizona, capaz de detectar la radiación de rayos gamma, busca la firma de la aniquilación de la materia oscura.
El Telescopio del Polo Sur, en la Antártida, y Chandra están poniendo límites a la energía oscura buscando sus efectos en la evolución de los cúmulos de galaxias a lo largo de la historia del Universo. Al comparar las observaciones de los cúmulos de galaxias con los modelos experimentales, los investigadores están estudiando cómo la energía oscura compitió con la gravedad a lo largo de la historia del Universo.
El tamaño del universo
Resulta bastante embarazoso admitir que, durante el siglo pasado, los cosmólogos fueron incapaces de averiguar de qué está hecha la mayor parte de la materia del universo. La materia ordinaria de la que estamos hechos y que compartimos con objetos familiares como cometas, asteroides, planetas y gas interestelar, sólo constituye una sexta parte del presupuesto de masa cósmica de toda la materia. El resto es materia invisible, que no presenta interacciones detectables con la materia ordinaria.
Desde su descubrimiento en 1933 por Fritz Zwicky, la materia oscura ha representado una anomalía inexplicable en nuestras observaciones del Universo. Su existencia fue inicialmente ignorada durante cuatro décadas por la corriente principal de la ciencia. Resulta sorprendente que esta forma de materia, cuya naturaleza nos resulta desconocida, domine el presupuesto de masa de la materia en el universo.
Se conjetura que esta materia está compuesta por partículas masivas que se enfriaron a una temperatura muy baja como resultado de la expansión cósmica en el momento en que las galaxias comenzaron a formarse. El modelo concuerda con la mayoría de los datos cosmológicos, incluida la imagen del universo cuando sólo tenía 380.000 años en forma de fluctuaciones de brillo del fondo cósmico de microondas. A pequeña escala, el modelo predice genéricamente cúspides en la densidad de la materia oscura en los centros de todas las galaxias, así como una gran abundancia de galaxias enanas hasta masas millones de veces menores que la Vía Láctea.
