2009 ANO INTERNACIONAL DA ASTRONOMÍA

O “BIG BANG”. A ORIXE E EVOLUCIÓN DO UNIVERSO

BIG BANG OU GRAN EXPLOSIÓN

Fai uns 13.700 millóns de anos, no medio da «nada» máis absoluta, apareceu unha mota de luz moi brillante e case infinitamente quente. No seu interior naceu o espazo e con el empezou a andar o gran reloxo do tempo.

A enerxía desta ínfima bóla de lume estaba tan concentrada que a materia empezou a aparecer de xeito espontáneo.

10-43 segundos despois do Big Bang o tamaño do Universo é infinitamente pequeno e opaco. A temperatura é dunhas 1032 K, e a masa postúlase que se concentra nunha partícula chamada “boson de Hiss“ o “partícula de Deus”, transmisora da forza inflacionaria.

O LHC do CERN (Ginebra) intentará

a identificacióndo boson de Hiss

Durante o tempo de actuación da forza inflacionaria, entre 10-43 e 10-34 segundos, o Universo medrou en 1032 veces o seu tamaño. A temperatura descendeu ata 1027 K. Separase a forza nuclear forte e aparecen as partículas elementais, leptóns e quarks

A seguinte transición de fase da materia ocorreu aos 10-10 segundos. Descendeu a temperatura ata 1015 K, separándose as forzas electromagnéticas e a débil.

ELECTROMAGNÉTICA

Simultanemante formase un plasma integrado por partículas de materia, quarks e leptóns, e partículas mediadoras de forzas

Cadros resumo das partículas existentes despois de 10-10 segundos

A os 1O-6 segundos os quarks únense de tres en tres formando os primeiros protóns e neutróns estables (así como antiprotóns e antineutróns). Comeza entón a aniquilación de partículas de materia e antimateria, ata que quedou un leve residuo de materia.

Protón

Neutrón

Aos 10-2 segundos, a temperatura é de 1011 K. A sopa cósmica está formada por un número igual de partículas elementais e de forza, interaccionando en equilibrio térmico mais unha pequena “contaminación” dun número igual de protóns e neutróns.

Comeza a conversión de protóns en neutróns e viceversa.

Un segundo despois do Big Bang a temperatura descende até os 1010 K, esta diminución de enerxía provocou un desequilibrio entre protóns e neutróns, convértense mais neutróns en protóns que viceversa. A proporción protóns/neutróns pasa agora a ser de 6/1.

3 minutos despois do Big Bang, a temperatura é de 109

K. Os protóns e neutróns combínanse formando núcleos de deuteróns ( hidróxeno pesado)

E case todo os deuteróns combínanse para producir núcleos de helio. O resultado final é unha fracción en masa de 75% de núcleos de hidróxeno e 25% de helio.

Do ocorrido aproximadamente un mes despois da “Gran Explosión” temos noticias a través do estudo da radiación de fondo cósmica de microondas, restos de radiación que se formou nesta etapa.´Só o modelo do Big Bang dá unha resposta á existencia desta radiación.

Mapa da radiación de fondo cósmica de microondas

Cando o universo ten uns 300.000 anos, a temperatura xa non é suficientemente alta ,3.500 K, para manter o plasma de protóns e electróns e estes recombinanse en átomos de hidróxeno neutros.

Incipientes átomos de hidróxeno, ladrillos básicos da formación do Universo

Entre 100 e 200 millóns de anos despois do Big Bang, a gravidade exerceu a súa influencia no universo . Amplificó as irregularidades no gas en expansión. Algunhas rexións de gas tornáronse moi densas; fórmaronse as nebulosas.

Nebulosas

1.000 millóns de anos despois as grandes nebulosas formadas acenden as primeiras estrelas e sintetízanse nelas os primeiros elementos pesados (carbono, osíxeno, nitróxeno, silicio, magnesio e ferro). A temperatura é agora de 18 K

A mellor vista xamais antes capturada do nacemento dunha estrela. Poden verse moitas protoestrellas (avermelladas) e estrelas novas (branco brillante)

Estrelas en formación

Elementos químicos sintetizados nas estrelas

As estrelas novas agrúpanse formando cúmulos abertos

Pléiades Hiadas

Empézanse a formar as galaxias como agrupamentos de materia escura. Estrelas e gas acumúlanse nestes agrupamentos.

Entre 1.000 e 3.000 millóns de anos despois do Big Bang moitas galaxias xuntáronse e formaron galaxias máis grandes. O colapso de estrelas foi tan denso que se formaron buratos negros, o gas que flúe destes buratos negros acéndese e xera os quasares.

Uns 6.000 millóns de anos despois do Big Bang, nas galaxias nacían e morrían estrelas. As estrelas vellas antes de morrer agrúpanse e forman cúmulos globulares

M3 na constelación de Boieiro

M13 na constelación de Hércules

Nas últimas etapas da vida das estrelas aparecen novos tipos; xigantes vermellas, supernovas, ananas brancas, estrelas de neutróns o pulsars, buratos negros...

Betelgeuse xigante vermella

Cúmulo estelar repleto de superxigantes vermellas

Anana branca rodeada de gas

Ananas brancas (estrelas mais pequenas) nun cúmulo globular.

Imaxes de supernovas captadas polo telescopio Hubble

Algúns pulsars coñecidos

Sistema binario de pulsars descuberto no ano 2003

Representación artística dun burato negro

Representación dun burato negro engulindo unha estrela.

Aos 109 anos, O Sol e os planetas condénsanse a partir dunha nube de gas e po nun brazo espiral da Vía Láctea

Posición do Sistema Solar na Vía Láctea

Sistema Solar

O noso Sol

Mercurio Venus

Os nosos Planetas

A Terra Marte

Xúpiter Saturno

Urano Neptuno

Planetas Ananos

Os seis Satélites mais grandes

Ganímedes, satélite de Xúpiter

Titán, satélite de Saturno

Calixto, satélite de Xúpiter

Io, satélite de Xúpiter

Lua, satélite da Terra Europa, satélite de Xúpiter

Asteroides

Cinturón de Asteroides Diferentes tipos de Asteroides

Halley Hyakutake

Haleboop West

Cometas

Sistema planetario da estrela HR 8799Detectado en Novembro de 2008

Unha das procuras científicas máis apaixonantes da actualidade é a que ten que ver cos “exoplanetas”, planetas pertencentes a outros sistemas solares.A día de hoxe, 342 exoplanetas foron atopados, a maioría son xigantes gasosos igual ou máis masivos que Xúpiter e algúns dos cales pertencen ao mesmo sistema solar.

A sonda Phoenix enviou as fotografías con mellor definición xamais tomadas dun exoplaneta

Localización no ceo do exoplaneta HD 189733b na constelación de Vulpécula

Nun lanzamento nocturno, a nave espacial Kepler, da NASA, despegou o venres 6 de marzo de 2009 desde Cabo Cañaveral, Florida, nunha misión cuxo obxectivo é achar planetas similares á Terra que orbiten outras estrelas.