Cuestiones acerca del universo.

Pasamos ahora a una nueva parte de nuestro trabajo, unas preguntas dictadas por el profesor. Procedamos a contestarlas:

• Explica qué es el universo.

La definición de la RAE nos diría que el universo es el conjunto de todas las cosas creadas. Desde un punto de vista más científico, diríamos que el universo es el conjunto de materia, antimateria y energía  contenida en el espacio. Su interior lo ocupan cúmulos de galaxias que contienen miles de millones de estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides, meteoritos, polvo interestelar y gas interplanetario. En él existen también regiones vacías. Estas pueden presentar algún tipo de materia cuya naturaleza nos es desconocida todavía.

El universo como tal es el conjunto de toda la creación.

• Hubble demostró que las galaxias se alejan de la nuestra. ¿Quiere decir esto que nuestra galaxia está en el centro del universo?

Antiguamente, según el modelo Ptolomeico se creía que sí, que la Tierra y por ende nuestra galaxia eran el centro del universo. Sin embargo, dado que el universo está en continua expansión, no se puede considerar un centro o un borde del universo. La Vía Láctea aparece en el centro del universo observable porque su observabilidad está determinada por la distancia hasta la Tierra.

La parte que podemos ver del universo está condicionada por
la distancia que lo separe de la Tierra.

• ¿Cómo era el universo después de la gran explosión?

Atendiendo a la suposición de que el universo antes del Big Bang era justo lo contrario al universo actual, es decir, denso y caliente, a medida que el universo fue enfriándose se fueron condensando las primeras acumulaciones de materia, uniendo electrones a los primeros núcleos y formando los primeros átomos neutros, que comenzarían a dar lugar a las estrellas, las galaxias, etc.

En la imagen se puede apreciar el proceso descrito
a medida que la temperatura desciende.

• ¿Por qué el fondo cósmico de microondas se considera una prueba de validez del modelo del Big Bang?

En el momento del Big Bang, junto a esta primera materia condensada descrita en la pregunta anterior debió de existir un campo de radiación muy intenso, tanto que debería de ser observable en la actualidad, al menos sus restos. Por ello, la radiación homogénea en todo el universo percibida por primera vez a mediados del siglo pasado debería de ser un eco de la radiación que se generó en aquella primera explosión, debido a que si se encuentra en todo el universo no puede estar generada por algo como un agujero negro o una estrella. Así que podemos afirmar que el Big Bang ocurrió debido a que fue lo que generó esta radiación.

Fondo cósmico de microondas presente en el universo.

• Explica la diferencia entre materia oscura y energía oscura.

Para explicar lo que es la materia oscura antes tenemos que tener en cuenta la existencia de una ley llamada ley de conservación del momento angular. Atendiendo a esa ley, que dice que los valores de la masa del objeto, de la distancia a la fuerza y de la velocidad de movimiento deben estar balanceados para que exista equilibrio, debemos considerar que existe una materia que no vemos conocida como materia oscura debido a que a medida que nos alejamos del centro de la galaxia esto no se cumple pero sigue existiendo equilibrio, por tanto la explicación más simple es que sí que se cumple gracias a esta materia que creemos que está pero no vemos. 

Por otro lado, la energía oscura es el nombre que le damos a una fuerza que provoca una aceleración en la expansión del universo. Esto es algo bastante desconcertante, pues antes de que se planteara la existencia de esta fuerza, se pensaba que la gravedad existente entre las galaxias debería de frenar la expansión o al menos disminuir su velocidad, sin embargo pasa todo lo contrario.

Gráfica que muestra la distribución del universo conocido.

• ¿Existirá siempre vida en el universo?

No, y de hecho hay muchas teorías que predicen un final al universo o llegar a un estado donde la vida sería inconcebible.

Por poner algunos algunos ejemplos: la teoría del Big Freeze, que nos habla de un hipotético universo que ha alcanzado un estado de máxima entropía y una temperatura mínima si sigue expandiéndose que impediría cualquier forma de vida por lo que se llama muerte térmica; la teoría del Big Rip, que nos plantea un universo disgregado en partículas elementales debido a la continua aceleración de la expansión del universo provocada por la energía oscura, que nos llevaría a una singularidad, un lugar donde las leyes de la física no se cumplen, por lo tanto la vida tampoco podría ser posible; o las teorías del Big Crunch y del Big Bounce, que dicen que toda expansión lleva a un período de contracción, por lo que al final todo colapsaría y nuestro universo solo sería uno más de una sucesión de universos finitos, así que también habría períodos sin vida.

La cultura popular siempre ha contemplado un hipotético final a la vida, reflejado en muchas creencias, religiones, películas, libros...

Representación del Big Crunch.

• ¿Las enanas marrones son estrellas?

Sí y no, las estrellas marrones son estrellas fallidas, contienen los mismo materiales que una estrella pero no poseen la suficiente masa para brillar y provocar reacciones nucleares en su interior. Pasa algo parecido con los planetas gaseosos, no son del todo planetas pero tampoco son estrellas.

En la imagen, un ejemplo de enana marrón.

• ¿Por qué los planetas rocosos están cerca del Sol y los gaseosos más alejados?

Porque cerca del Sol es complicado que los gases se condensen para formar un sólido, sumado a que el viento solar generado por nuestra estrella aleja los materiales menos densos. Cuando se formaron los planetas, los materiales ligeros se alejaron del Sol, mientras que los más pesados se quedaron cerca de él, con sus núcleos desnudos debido a que los gases se evaporan por la cercanía a la estrella.

Los planetas interiores son sólidos y los exteriores gaseosos.

• ¿Pueden los materiales sintetizados durante la vida normal de una estrella salir al espacio? ¿En qué fases de la evolución estelar se produce la aportación de elementos químicos pesados?

Sí. Durante la evolución normal de una estrella, en la fase de contracción los materiales ligeros se van transformando debido a las altas temperaturas en materiales más pesados, que pueden ser expulsados al espacio a capas en una sucesión novas o explosiones, aportando al polvo interestelar materiales pesados que el hidrógeno que había sintetizado en su interior.

Durante la fase de la supernova, la estrella arroja al espacio materiales pesados.

• Explica la relación entre las estrellas y la vida.

Desde un punto de vista científico la distancia entre la estrella y el planeta, entre otros factores, es lo que posibilita la vida. Sin embargo, desde un punto de vista más místico, las estrellas influyen en la vida de las personas. Esto por ejemplo origina la astrología, los signos del zodiaco...

Algunas personas creen que la posición de las
estrellas en el momento de tu nacimiento condiciona
tu vida. Como ejemplo de esto, el Zodiaco.