LA EXPANSION DEL UNIVERSO

LA EXPANSION DEL UNIVERSO

Índice.

· Un Universo en Expansión. Pag 1.

· La radiación cósmica de fondo. Pag 1.

· Modelos estáticos y de expansión del universo. Pag 2.

· La teoría del universo estacionario. Pag 3.

· La teoría del big bang o la gran explosión. Pag 4.

· Evolución del universo. Pag 5.

· Materia oscura. Pag 6.

· Evolución del universo. Pag 7.

· Distancias interestelares. Pag 8.

· ¿Podría darse un universo oscilante? Pag 9.

· Más allá de la ciencia. Pag 10.

· Bibliografía. Pag 10.

Un universo en expansión

El primer indicio de que el universo podía estar expandiéndose vino de un descubrimiento fortuito realizado

en 1914. Mientras realizaba otras observaciones, al astrónomo Vesto Slipher notó que ciertas nebulosas

espirales se alejaban de nuestro planeta y del sol a enorme velocidad. Captando la importancia de dicha

observación, Edwin Hubble y Milton Humason enfocaron el telescopio gigante del Monte Wilson hacia otras

nebulosas, ahora denominadas galaxias, Entre 1925 y 1930 Hubble y Humason midieron las velocidades y

distancias recesionales de un número de galaxias suficiente para demostrar que se alejan de nosotros a

velocidades proporcionales a su distancia de nuestra galaxia.

Si todas las galaxias se alejan de nosotros, y unas respecto de otras, es que el universo en su totalidad debe

estar expandiéndose. Podemos visualizar dicho efecto de manera algo imperfecta observando lo que sucede al

hinchar un globo en cuya superficie hemos dibujado una serie de manchas. (Con mayor precisión, los

astrofísicos hablan de que nuestro universo se expande en un espacio−tiempo de cuatro dimensiones.)

Si imaginamos que retrocedemos en el tiempo descubriremos que las galaxias se hallaban más próximas entre

sí que ahora. Cuanto más atrás en el tiempo, más cerca estarán unas de otras, de manera que es posible

imaginar un instante en cual todas las galaxias se encontraban comprimidas en un volumen muy pequeño. Las

ecuaciones de la teoría de la relatividad se han verificado experimentalmente con suficiente precisión para

describir el comportamiento del universo y establecen que la compresión podría hacerse tan grande que el

universo se convertiría en un punto sin dimensiones y en consecuencia de densidad infinita. La materia y la

energía tal como las conocemos no existirían, y las nociones de espacio y tiempo no tendrían sentido.

La idea de un universo confinado en un punto supera casi la imaginación humana; los científicos lo

denominan singularidad, un acontecimiento absolutamente único. Correspondería al principio del universo, o

al menos a un momento antes del cual no es posible obtener información que tenga sentido. De manera que la

evidencia científica de un universo en expansión apunta a un universo con un principio.

La radiación cósmica de fondo

En 1965, dos científicos de los Bell Laboratories que trataban de poner en funcionamiento un potente nuevo

radio receptor de microondas veían obstaculizados sus esfuerzos por un molesto parásito. Arno Penzias y

Robert Wilson pensaron que habían encontrado la clave del problema cuando descubrieron un nido de

palomas en la enorme antena, pero la expulsión de las aves no solucionó el problema del parásito.

Continuaron investigando su origen hasta encontrarlo, un hallazgo que les valió el Premio Nobel de Física de

1978.

Penzias y Wilson observaron que la misteriosa radiación de microondas procedía de más allá de su receptor,

de más allá de la tierra e incluso de más allá de nuestra galaxia. Parecía como si todo el universo emitiese un

leve fulgor de radiación de microondas en cualquier dirección hacia la cual apuntasen su antena. Su

descubrimiento, actualmente denominado radiación cósmica de fondo, parece ser el remanente diluido del

intenso calor y luz desprendidos en los momentos iniciales de la explosión primordial.

La radiación de fondo cósmico puede compararse al calor y la luz que desprende el rescoldo de un fuego. Esa

radiación ya no se halla en la región visible del espectro electromagnético sino en la infrarroja. Podría decirse

que el rescoldo de la bola de fuego original del universo se encuentra a estas alturas muy frío y no emite ya ni

tan solo radiación infrarroja. En su lugar se desprende radiación de microondas, de longitud de onda mayor y

menor energía, detectable solamente mediante receptores de alta sensibilidad. Como cualquier radiación, las

microondas existen en forma de partículas de luz, llamadas fotones; los fotones de la radiación de fondo

cósmico corresponden a una temperatura tremendamente baja, de tres grados por encima del cero absoluto.

Sorprendentemente, casi veinte años antes de su descubrimiento, el científico George Gamow había predicho

la existencia de dicha radiación de fondo cósmico como resultado de su modelo caliente del universo.

Utilizando el modelo de otros astrofísicos que predijeron en 1948 que el enfriamiento gradual del universo

desde su fase incandescente inicial debería conducir , en el momento presente, a una radiación de fondo

correspondiente a una temperatura cinco grados por encima del cero absoluto. Hoy en día, la presencia

universal de ese fondo de radiación de microondas convence a la mayoría de científicos de que el universo no

sólo tuvo un principio sino que dicho principio tuvo lugar en forma de una gigantesca explosión o Big Bang.

Modelos estáticos y de expansión del Universo

En 1917 Albert Einstein propuso un modelo del Universo basado en su nueva teoría de la relatividad general.

Consideraba el tiempo como una cuarta dimensión y demostró que la gravitación era equivalente a una

curvatura espacio−tiempo cuatridimensional resultante. Su teoría indicaba que el Universo no era estático,

sino que debía expandirse o contraerse. La expansión del Universo todavía no había sido descubierta, por lo

que Einstein planteó la existencia de una fuerza de repulsión entre las galaxias que compensaba la fuerza

gravitatoria de atracción. Esto le llevó a introducir una `constante cosmológica' en sus ecuaciones; el resultado

era un universo estático. Sin embargo, desaprovechó la oportunidad de predecir la expansión del Universo, lo

que Einstein calificaría como el mayor error de mi vida.

El astrónomo holandés Willem de Sitter desarrolló en 1917 modelos no estáticos del

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