El Universo

¿Cómo y cuándo empezó a existir el cosmos?

Cosmos¿De dónde venimos? Esta pregunta ha fascinado a la humanidad a través de la historia. Pero hoy queremos saber más. ¿Cómo se creó el Universo? ¿Por qué adquirió esta forma y estructura? Queremos entender los procesos cósmicos.

Para encontrar las respuestas a estas preguntas, astrónomos y astrofísicos estudian el nacimiento y muerte de las estrellas, y la creación de las galaxias y los agujeros negros. Además, tratan de determinar cómo la “energía y materia negra” es dispersada a través del Universo. Sabemos mucho sobre el 4 por ciento de la materia visible – sin embargo, sobre el 96 por ciento de la material invisible en el medio, no sabemos casi nada.

Para aumentar las probabilidades de dar luz en alguna de estas cuestiones, los astrónomos, ahora mucho más que antes, se han agrupado con físicos nucleares, físicos de partículas, cosmólogos y matemáticos, para modelar y simular las estructuras y procesos que reúnen la mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad. Así, esperan poder responder la acuciante pregunta de cómo se originó y desarrolló el Universo. ¿Cómo alcanzó a tener el orden y la estructura que conocemos hoy, teniendo en cuenta el aparente caos inicial?

En su búsqueda de respuestas, los científicos se basan en instrumentos cada vez más poderosos y complejos. Esto incluye telescopios ubicados en la Tierra y en el Espacio diseñados para cubrir por entero el espectro de radiación. Actualmente, la astronomía ha entrado en una era de oro, con los instrumentos más precisos que se han tenido hasta ahora, permitiendo a los científicos buscar muy lejos en el Universo. Somos los primeros seres humanos en estudiar los planetas extrasolares y los sistemas solares. Telescopios espaciales, como SOHO y Hubble, y observatorios terrestres, como VLT, HESS, MAGIC y GEO600, entregan una gran cantidad de datos importantes. En el futuro, estos sofisticados sistemas serán complementados con un número de telescopios que están en etapa de planificación, incluyendo el radio telescopio ALMA y el telescopio OWL, el sucesor del VLT con un diámetro de 100 metros.
 
Altura, peso, edad – Una descripción

Altura peso edadNuestra Vía Láctea contiene alrededor de 100 mil millones de estrellas. Su diámetro es de 100 mil años luz o 10 exametros, que son 10 veces 1018 metros. Pero la Vía Láctea es sólo una de las 100 mil millones de galaxias que hay en la parte observable del Universo, y muchas de ellas son mucho más grandes que la nuestra. Sin embargo, de acuerdo a los resultados de las últimas investigaciones, sólo cuenta con material normal el 4 por ciento del Universo; el 23 por ciento es materia oscura, evidente a través de sus efectos gravitacionales, mientras que el 73 por ciento del Espacio está compuesto por energía oscura, que acelera la expansión del cosmos. De acuerdo al conocimiento actual, el universo tiene 13,7 billones de años y 137 yottametros (1025 metros) de largo – en otras palabras la radiación cósmica del ambiente ha cubierto algunos 13,7 x 109 años luz desde el Big Bang. 

Vistazos hacia el Espacio – La Vía Láctea

Sólo una pequeña porción de la Vía Láctea puede ser vista por el ojo humano debido a que nuestros ojos están diseñados para ver sólo una fracción del espectro lumínico. Sin embargo, cuando los gases son arrastrados hacia un agujero negro, ellos irradian en el rango de rayos X y Gamma. La rotación de estrellas de neutrones emite ondas de radio. Por otra parte, los átomos de hidrógeno, el elemento más común en el Universo, emiten longitudes de onda típicas, que también permiten la calibración de las mediciones. Dependiendo del objeto observado, el tipo correcto de telescopio es diseñado para la longitud de onda requerida.

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Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching

Cómo empezó todo –  Nacido de la espuma

El 96 por ciento de toda la materia en el Universo no puede ser detectada por un telescopio. Dada su expansión, los astrofísicos saben que en su mayoría debe estar ocupado por materia y energía negra. Esta teoría también se ajusta a las mediciones ambientales de microondas cósmicas realizadas por el satélite Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Estos descubrimientos sugieren que la materia tiene una estructura similar a la de la espuma, como lo indican las simulaciones del Big Bang.

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Max Planck Institute for Astrophysics, Garching
NASA / WMAP Science Team

Agujeros negros y galaxias – La danza de los agujeros negros
 
Agujeros negrosLos agujeros negros se producen comúnmente en el Universo. Sólo en la Vía Láctea los científicos ya han identificado docenas de ellos. Científicos en el Instituto Max Planck para Física de la Gravitación han simulado lo que sucede cuando chocan dos de tales singularidades.

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Max Planck Institute for Gravitation Physics, Garching
Konrad Zuse Institute, Berlin

 


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