“No es el más fuerte de las especies el que sobrevive.
Tampoco es el más inteligente el que sobrevive.
Es aquel que es más adaptable al cambio.”
Charles Darwin
1809-1882
martes, 31 de marzo de 2020
La Vía Láctea
Esta es la Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las observaciones, posee una masa de 1.012 masas solares y es de tipo espiral barrada. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz (8.5 kpc).
A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo que no se aprecian son sus brazos espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema solar y la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos 6.000 años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía Láctea, tanto en el núcleo central como en los brazos, están situadas dentro de un disco de 100.000 años luz de diámetro, que gira sobre su eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.
Modelo de la Vía Láctea.
Luego del Big Bang
Durante el big bang nuestro Universo tenía niveles de energía inimaginablemente altos, estos niveles eran tan altos, que no era posible la existencia de materia, ya que cualquier cantidad que hubiera surgido se habría desintegrado al instante.
Otros científicos opinan que la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa o un plasma densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia, un único átomo primigenio. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
Hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible, desde su origen a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.
A medida que transcurría el tiempo, en los primeros instantes de la existencia, la energía que puede transformarse en materia, se enfrió lo suficiente como para que las primeras partículas elementales comenzaran a formarse, en esos primeros minutos entonces se formó una "sopa" de partículas elementales.
En estas energías, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos, y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluones, con algunos electrones, era todo lo que podía existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partículas de materia que observamos hoy en día.
El enfriamiento de la energía continuo y de las partículas se formaron átomos, pero aquí hay algo especial, cuando los electrones se unen a los núcleos atómicos, emiten la energía que llevan, sino no pueden hacerlo se produce una recombinación, casi todos los electrones del universo, al bajar la temperatura después de 380 mil años, se unieron a los núcleos, mayoritariamente protones, por ello lo que más existe es el hidrógeno, así todos juntos emitieron un enorme pulso de energía, que aún hoy se recibe, es la Radiación de fondo.
El brillo de la radiación de fondo de microondas cósmicas, que puede encontrarse en todo el universo, se piensa que es un remanente tangible de los restos de luz del big bang. La radiación es similar a la que se utiliza para transmitir señales de televisión mediante antenas. Pero se trata de la radiación más antigua conocida y puede que guarde muchos secretos sobre los primeros momentos del universo.
Este mapa, hecho con datos obtenidos por la nave espacial COBE, muestra la intensidad de la radiación remanente de un período corto después del Big Bang
En ese momento la temperatura era de varios miles de grados, y la Radiación de fondo que se detecta hoy en día tiene una temperatura de 2,7 Kelvin (aproximadamente 270 grados bajo cero Celsius). Esto debido a la expansión, al igual que un gas, que cuando se expande se enfría. Por eso se recibe ahora a temperaturas tan bajas, y se sigue enfriando.
El examen de las pequeñas variaciones en el fondo de radiación de microondas proporciona información sobre la naturaleza del universo, incluyendo la edad y composición. La edad del universo desde el Big Bang, de acuerdo a la información actual proporcionada por el WMAP de la NASA, se estima en unos 13.700 millones de años, con un margen de error de un 1 % (137 millones de años).
De los átomos se formaron moléculas, los primeros elementos formados fueron el hidrógeno y helio, las primeras estrellas primigenias estaban formadas tan sólo por estos elementos químicos.
En aquel Universo recién nacido, los astros eran nebulosas formadas por estos dos ingredientes más trazas de litio, el tercer elemento de la tabla periódica, pero algunas de ellas llegaban a ser muy grandes, muy masivas. Con una masa aproximada de ocho veces la del Sol, una estrella explota y se convierte en una supernova, las estrellas masivas, duran poco.
Cuando una estrella estalla es capaz de fusionar átomos ligeros y formar elementos más pesados, como los metales que ocupan periodos bajos de la tabla periódica. Estos nuevos átomos expulsados al medio estelar, al Universo, enriquecen poco a poco las estrellas ya formadas en sucesivas rondas de explosión estelar y formación de nuevos elementos. Así se creó la materia que forma cada objeto, toda la energía y materia conocida del universo (incluso el espacio y el tiempo) se comenzaba a establecer.
Se cree que las primeras galaxias eran débiles "galaxias enanas" que emitían tanta radiación que separarían los átomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba calentando y expandiendo, y tenía la posibilidad de obtener la masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos hoy.
A gran escala, el universo está formado por galaxias y agrupaciones de galaxias. Las galaxias son agrupaciones masivas de estrellas, y son las estructuras más grandes en las que se organiza la materia en el universo. A la hora de clasificarlas, los científicos distinguen entre las galaxias del Grupo Local, compuesto por las treinta galaxias más cercanas y a las que está unida gravitacionalmente nuestra galaxia (la Vía Láctea), y todas las demás galaxias, a las que llaman galaxias exteriores.
Las galaxias están distribuidas por todo el universo y presentan características muy diversas, tanto en lo que respecta a su configuración como a su antigüedad. Las más pequeñas abarcan alrededor de 3.000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas pueden tener un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las primeras no suelen exceder de los 6.000 años luz.
Además de estrellas y sus astros asociados, las galaxias contienen también materia interestelar, constituida por polvo y gas en una proporción que varía entre el 1 y el 10 % de su masa.
Se estima que el universo puede estar constituido por unos 100.000 millones de galaxias, aunque estas cifras varían en función de los diferentes estudios.
domingo, 29 de marzo de 2020
El Origen del Universo
Círculos concéntricos descubiertos en la radiación de fondo cósmico de microondas son la prueba de que el universo existía antes del Big Bang. Estos círculos, son huellas producidas por la violenta colisión de agujeros negros supermasivos en etapas anteriores al Big Bang. Eso indicaría que nuestro universo no se originó con él con el famoso Big Bang, hace casi 14.000 millones de años, sino que éste sería tan sólo una etapa más.
Círculos concéntricos descubiertos en la radiación de fondo cósmico de microondas
La explicación a estas señales tan antiguas es que nuestro universo no tiene un principio ni un fin, sino que discurre a través de una serie de ciclos o eones en los que el Big Bang, sería tan sólo una etapa más, el inicio de una nueva creación.
El final estaría marcado por explosiones producidas por las colisiones de agujeros negros supermasivos, que consumirían toda la materia del universo antes de generar otro nuevo Big Bang. Bajo esta visión, los autores respaldan totalmente las ideas de muchos investigadores que creen en Multiversos o universos sucesivos, en el que cada uno de ellos enlaza con el siguiente.
Adicional a esto, el descubrimiento de evidencias de que el cosmos estaría en realidad formado por burbujas de proporciones extraordinarias, en las cuales estarían contenidos los universos. Cada burbuja (universo), tendría sus propias leyes físicas que podrían ser totalmente diferentes de las que conocemos en la nuestra.
Los nuevos conceptos de multiverso y de burbujas, cuestionan la teoría convencional hasta ahora predominante, la del Big Bang. Muchos investigadores auguran duros debates en torno a una teoría que estaba bastante establecida. No obstante, los nuevos descubrimientos a pesar de ser extraordinarios, tendrán que ser confirmados con nuevos análisis.
Una vez más en la historia de la ciencia, los avances en el conocimiento de nuestro universo nos colocan en un lugar mucho más discreto y relativo de lo que pensábamos. Hace poco más de cuatrocientos años, Galileo tuvo que luchar contra la idea generalizada de que éramos el centro del universo. Luego vendría el descubrimiento de que el Sistema Solar es tan sólo un pequeño punto dentro de nuestra vasta galaxia, la Vía Láctea. Y mucho más recientemente los astrónomos nos abrieron los ojos a galaxias vecinas y a otras muchísimo más lejanas.
El Universo en el que estamos podría ser tan sólo uno entre muchos, que juntos forman un Multiverso
El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan.
Observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de entre 13.730 y 13.810 millones de años y por lo menos 93.000 millones de años luz de extensión. El evento que dio inicio al universo se denomina Big Bang, la singularidad que creó el universo. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y continúa haciéndolo.
Debido a que, según la teoría de la relatividad especial, la materia no puede moverse a una velocidad superior a la velocidad de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado 93 mil millones de años luz en un tiempo de únicamente 13 mil millones de años; sin embargo, esta separación no entra en conflicto con la teoría de la relatividad general, ya que ésta sólo afecta al movimiento en el espacio, pero no al espacio mismo, que puede extenderse a un ritmo superior, no limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias pueden separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz si es el espacio entre ellas el que se dilata.
Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo (redshift) de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, apoyan la teoría de la expansión del espacio, y más en general, la teoría del Big Bang, que propone que el universo en sí se creó en un momento específico en el pasado.
Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo son las denominadas materia oscura y energía oscura, la materia ordinaria, solo representaría algo más del 5 % del total.
Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes físicas, constantes a lo largo de su extensión e historia. Es homogéneo e isotrópico. La fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad, y la relatividad general es actualmente la teoría más exacta para describirla. Las otras tres fuerzas fundamentales, y las partículas en las que actúan, son descritas por el modelo estándar. El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales muy pequeñas. El espacio-tiempo parece estar conectado de forma sencilla, y el espacio tiene una curvatura media muy pequeña o incluso nula, de manera que la geometría euclidiana es, como norma general, exacta en todo el universo.
La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenómenos.
La teoría actualmente más aceptada sobre la formación del universo, concluyó que el universo no era estacionario, que el universo tenía un origen. Es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del espacio-tiempo a partir de una singularidad espaciotemporal. El universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que arrasó todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como resultado la segregación fractal en porciones, que se encuentran en el universo actual como cúmulos de galaxias.
En cuanto a su destino final, las pruebas actuales parecen apoyar las teorías de la expansión permanente del universo (Big Freeze o Big Rip, Gran Desgarro), que nos indica que la expansión misma del espacio, provocará que llegue un punto en que los átomos mismos se separarán en partículas subatómicas. Otros futuros posibles que se barajaron, especulaban que la materia oscura podría ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la expansión y hacer que toda la materia se comprima nuevamente; algo a lo que los científicos denominan el Big Crunch o la Gran Implosión, pero las últimas observaciones van en la dirección del gran desgarro.
Los cosmólogos teóricos y astrofísicos utilizan de manera diferente el término universo, designando bien el sistema completo o únicamente una parte de él. Según el convenio de los cosmólogos, el término universo se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios, otros detectores, y métodos físicos, teóricos y empíricos para estudiar los componentes básicos del universo y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte observable del espacio comóvil, también llamado nuestro universo, corresponde a una parte de un modelo del espacio entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente se utiliza el término el universo como ambas: la parte observable del espacio-tiempo, o el espacio-tiempo entero.
Algunos cosmólogos creen que el universo observable es una parte extremadamente pequeña del universo entero realmente existente, y que es imposible observar todo el espacio comóvil. En la actualidad se desconoce si esto es correcto, ya que de acuerdo a los estudios de la forma del universo, es posible que el universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que todo el espacio. La pregunta sigue debatiéndose. Si una versión del escenario de la inflación cósmica es correcta, entonces aparentemente no habría manera de determinar si el universo es finito o infinito. En el caso del universo observable, éste puede ser solo una mínima porción del universo existente, y por consiguiente puede ser imposible saber realmente si el universo está siendo completamente observado.
Introducción
El Blog de la Vida Prehistórica es una obra diseñada para para mostrar al lector de manera detallada el desarrollo de las principales formas de vida animal en la época prehistórica y moderna que se encuentran extintas, indicando su clasificación científica, forma de vida y su integración con el medio que habito.
La obra está dividida en capítulos por eras y géneros, inicialmente se contempla abarcar los géneros más importantes, sin embargo la obra es abierta para tratar de detallar la mayor cantidad de géneros posibles.
Presentada en formato de Blog digital, esta publicación es completamente gratuita y no se pretende obtener ningún tipo de lucro más que la difusión de la información, concientizar al lector de las maravillas de la vida prehistórica.
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