Karen Trejo Eje4 Textoacademico

7/24/2019 Karen Trejo Eje4 Textoacademico

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El lado oscuro del universo.

Introduccin:

En el siguiente texto se dar a conocer lo que hay en el universo, dando unpequeo recorrido desde el Big Bang hasta lo que se conoce como Rip Bang

citando a cienticos tales como !l"ert Einstein y su teora de la #ateria oscura$%&a lu' de unas estrellas que explotaron hace miles de millones de aos revelrecientemente que ()* del +niverso est hecho de una orma de energa nuncaantes detectada, que produce repulsin gravitacional y acelera la expansin del+niverso$ -u. ser/0

Qu es el Big Bang?

1e entiende ha"itualmente por Big Bang el estado de alta densidad y temperatura

que dio origen al universo o"serva"le$El caliicativo de Big Bang 23ran Explosin4 ue creacin del astrnomo"ritnico ya allecido5red 6oyle en los aos cincuenta como t.rminodescaliicativo a este modelo de universo 25red 6oyle ha"a sido uno de loscreadores de un modelo alternativo conocido como Estado Estacionario4$

6ay una conusin ha"itual y es pensar en el Big Bang como en unasingularidad inicial, como un punto del que surgi el universo entero$ El modelo delBig Bang es mucho ms modesto que eso y slo es una extrapolacin de nuestrouniverso en el pasado durante un tiempo inito$

El punto de partida depende de la sica que uno est. dispuesto a admitir y delas garantas que uno tenga de que sus conclusiones estn respaldadas por laso"servaciones$ !ctualmente podemos extrapolar hacia atrs en el tiempo conmuchas garantas hasta la .poca de la nucleosntesis primigenia$ Estocorresponde a unas condiciones con una temperatura de unos 788,888,888,888de grados y una densidad que equivala a unos 9,88 millones de veces ladensidad del agua$ ;odo el universo que podemos o"servar en la actualidadesta"a concentrado en unos pocos aos lu' c


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%!lguien se acerca por la oscura ladera de la montaa$ >untos son/ ?o losa"emos$ 1lo se ve una lucecita que su"e y "a@a por el camino de tierra,aumentando de "rillo$ ?osotros somos cuatro, pero con 7( aos de edad enpromedio no nos sentimos muy poderosos, la verdad$ ! la lu' de nuestra ogata,somos claramente visi"les para los visitantes inesperados$

>ada valeroso expedicionario compara el "rillo aparente de la lucecita con el de lalinterna que lleva en la mano$ &a comparacin da un estimado vagusimo de ladistancia: unos 98 metros/, o qui' )8/ Esperamos con la vista clavada en lalucecita que se acerca, se acercaA

Buenas noches dicen tres ama"les lugareos que siguen de largo sinhacernos ms caso$ BuenasA C-u. alivioD0

>uando no podemos acercarnos a un o"@eto luminoso 2Co no nos atrevemosD4, esposi"le o"tener mucha inormacin anali'ando su lu'$ &a suposicin ms sencilla

es .sta: si "rilla mucho, est cerca si "rilla poco, est le@os$ Fero la cosa no es tansimple: qu. tal si est le@os, pero su "rillo intrnseco es altsimo/ &aluminosidad aparente de seme@ante o"@eto podra ser mayor que la de otro queest ms cerca, pero es ms tenue, y concluiramos errneamente que el primeroes el ms cercano$ En aquel campamento, y apremiados por el miedo, nuestroscere"ros optaron instintivamente por la solucin simple: suponiendo que la linternade nuestros visitantes tena el mismo "rillo intrnseco que las nuestras, lo tenue dela lucecita misteriosa nos da"a una idea de la distancia$ =esde luego, todo esto lohicimos automticamente, igual que calculamos sin sa"er sica, cunto impulsoimprimirles a las piernas para saltar de un lado al otro de un arroyo$

>mo sa"emos que el universo se expande/

>mo se miden las distancias a las galaxias le@anas/

>mo se mide el movimiento de las galaxias/

Fara entender me@or las respuestas a estas preguntas undamentales de lacosmologa moderna, es necesario entender los siguientes conceptos:

?aturalmente, entre ms ale@ada se encuentra una estrella ms d."il ser su "rillo$Es as como el "rillo aparente de una estrella nos puede ayudar a sa"er qu. tan

le@os se halla$

&a lu' que se o"serva de una estrella no solamente es aectada por la distancia ala que se encuentra$ 1i la estrella se mueve, tam"i.n vamos a perci"ir cam"ioscualitativos en la lu' que nos llega 2Eecto =oppler4$
http://astroverada.com/_/Main/A_cosmos.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_estrellas.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_distancias.html#brillohttp://astroverada.com/_/Main/T_luz.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_estrellas.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_doppler.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_cosmos.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_estrellas.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_distancias.html#brillohttp://astroverada.com/_/Main/T_luz.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_estrellas.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_doppler.html


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G si la estrella se encuentra en una galaxia muy le@ana, la expansin del universoaecta la lu' emitida por la estrella produciendo cam"ios que tam"i.n pueden sermedidos$

&a distancia a una galaxia le@ana se determina estudiando la lu' proveniente deestrellas del tipo >eeida Haria"le$

>mo medimos el "rillo intrnseco de una estrella/ 3racias al tra"a@o de laastrnoma 6enrietta &eavitt podemos resolver este pro"lema$ En 77J elladescu"ri que el perodo de varia"ilidad de las estrellas varia"les del tipo>eeidas, depende de su "rillo intrnseco 2promedio4$

En otras pala"ras, es posi"le calcular el "rillo intrnseco de una estrella >eeidavaria"le si medimos su perodo de varia"ilidad$

Ktra manera de medir distancias a galaxias le@anas consiste en usar el "rillo deestrellas supernovas del tipo Ia, las cuales tienen un "rillo intrnseco conocido

tericamente$&as supernovas del tipo Ia se producen cuando una enana "lanca alcan'a la masade 7,L masas solares 2los astrnomos llaman a esta masa especial el Mlmite de>handraseNarM4$ =e esta propiedad se deriva el hecho de que todas lassupernovas Ia tienen el mismo "rillo intrnseco al momento de explotar$ For lotanto, "asta con medir cuidadosamente el "rillo de una supernova Ia y yaconocemos el "rillo de todas las supernovas Ia en el universo 2en la prctica hayque hacer unas correcciones que dependen de qu. tan rpido aumenta ydisminuye el "rillo durante la explosin4$

%Resulta que la lu' de una galaxia tam"i.n puede decirnos a qu. velocidad seacerca o se ale@a de nosotros$ +na moto que pasa suena ms aguda cuando vieney ms grave cuando se va$ For una ra'n parecida, la lu' de una galaxia se vems ro@a cuando .sta se ale@a y ms a'ul cuando se acerca$ El grado deenro@ecimiento de la lu' de una galaxia de"ido a la velocidad con que se ale@a sellama corrimiento al rojo, y se puede medir con precisin$ &os astrnomos deprincipios del siglo OO espera"an encontrar la misma proporcin de ne"ulosasespirales con corrimiento al ro@o 2que se ale@an4 que con corrimiento al a'ul 2quese acercan4$ En ve' de eso descu"rieron que todas 2menos las ms cercanas4presentan corrimiento al ro@o$ Es decir, todas las galaxias se estn ale@ando entres$

>uando, en 7J, 6u""le compar los datos de corrimiento al ro@o con los dedistancia, se llev el susto de su vida: los datos se acomoda"an en una "onitarecta 2"ueno, ms o menos4, lo cual indica que cuanto ms le@os est una galaxia,ms rpido se ale@a y que la relacin entre distancia y velocidad es una simpleproporcionalidad directa: una galaxia al do"le de la distancia se ale@a al do"le de lavelocidad, una al triple, al tripleA Psta es la llamada ley de Hubble, y se interpretacomo signo de que el +niverso se est expandiendo$0
http://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_evolucion.html#supernovahttp://astroverada.com/_/Main/T_evolucion.html#whitedwarfhttp://astroverada.com/_/Main/T_sunfact.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/A_galaxias.htmlhttp://astroverada.com/_/Main/T_evolucion.html#supernovahttp://astroverada.com/_/Main/T_evolucion.html#whitedwarfhttp://astroverada.com/_/Main/T_sunfact.html


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L&' &L&)*&' 'E &LE+&,

&a lu' que viene de una estrella se compone de muchos colores o longitudes deonda$ ! los astrnomos les interesa descomponer esta lu' separando los colores

que la orman, para investigar la composicin qumica de la estrella$ &adistri"ucin de energas que porta un rayo de lu' para cada longitud de onda eslo que se llama el espectro$

&os espectros estelares tam"i.n presentan lineas caracteristicas producidas porla a"sorcin de radiacin por los tomos de nu"es o gas interestelar por dondepasa la lu'$

>uando el espacio mismo sure una expansin, tal como lo predice la ;eora3eneral de la Relatividad, las longitudes de onda de la lu' crecen con laexpansin universal$ El resultado es que el espectro de la lu' que via@a por un

espacio en expansin presenta corrimientos hacia el ro@o en sus lneas$

El espectro de la lu' tam"i.n nos da inormacin so"re el estado de movimientode la estrella$ #idiendo el corrimiento de las lneas de a"sorcin en su espectropodemos inmediatamente calcular la velocidad a la cual se ale@a o acerca unaestrella$ Esta inormacin es posi"le o"tenerla gracias al eecto =oppler de la lu'y es


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1i graicamos la velocidad como una lecha conlongitud proporcional a la magnitud de lavelocidad, un esquema de los resultadoso"tenidos por 6u""le podra ser as:

Expansin acelerada

%En astronoma, mirar le@os es mirar al pasado$ &a lu', via@ando a 988 milNilmetros por segundo, tarda cierto tiempo en llegar a la ;ierra desde sus uentes:ocho minutos desde el 1ol, unas horas desde Flutn, unos aos desde lasestrellas ms cercanas, 98 mil aos desde el centro de nuestra galaxia y muchos

miles de millones de aos desde las galaxias ms le@anas$ &a lu' de !l"inoni y sugalaxia, por e@emplo, lleg al espe@o del telescopio ecN II 78 mil millones de aosdespu.s de producirse la explosin$

El corrimiento al ro@o de las galaxias le@anas se de"e a que la expansin del+niverso %estira0 2es un decir4 su lu'$ >omparndolo con la distancia a la que seencuentra la galaxia se o"tiene inormacin acerca del ritmo de expansin del+niverso en .pocas remotas$

Fara 7, los equipos de 1chmidt y Ferlmutter ha"an estudiado unas L8

supernovas que explotaron entre L 888 y ( 888 millones de aos atrs$ Estosdatos les "astaron para convencerse de que algo anda"a mal con la cosmologadel Big Bang. &as supernovas se vean J)* ms tenues de lo que corresponda asu corrimiento al ro@o si la expansin del +niverso se va renando$ &uego dedescartar posi"les uentes de error 2como intromisiones de polvo intergalctico4 yde veriicar que am"os equipos o"tenan los mismos resultados, luego dedevanarse los sesos por espacio de varios meses "uscando explicacionesprosaicas, los investigadores anunciaron p


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1i medimos el corrimiento del espectro de una estrella, podemos sa"er si se

acerca o se ale@a de nosotros$ En la mayora este despla'amiento es hacia el ro@o,

lo que indica que el oco de la

radiacin se ale@a$ Esto es

interpretado como una

conirmacin de la expansin

del +niverso$

En principio parece que las

galaxias se ale@an de la Ha

&ctea en todas direcciones, dando la sensacin de que nuestra galaxia es el

centro del +niverso$ Este eecto es consecuencia de la orma en que se expande

el +niverso$ Es como si la Ha &ctea y el resto de galaxias uesen puntos situados

so"re la supericie de un glo"o$ !l inlar el glo"o, todos los puntos se ale@an de

nosotros$ 1i cam"isemos nuestra posicin a cualquiera de los otros puntos y

reali'semos la misma operacin, o"servaramos exactamente lo mismo$

El lado oscuro:

%En las ciencias, como en la vida, las cosas tienen muchas acetas$ El eecto deaceleracin del +niverso nos pone ante un pro"lema el de "uscar al

responsa"le pero al mismo tiempo resuelve otro$ Forque el eecto deaceleracin csmica requiere energa en cantidadesA [email protected] csmicas, de modoque hay ms energa en el +niverso de la que ha"amos visto hasta hoy$ Entoncespodemos reconciliar por in el modelo inlacionario con las o"servaciones$ !unqueno sepamos qu. es, esta nueva energa oscura 2como la han llamado loscosmlogos, pero no porque sea maligna, sino porque no se ve4 aadida a losrecuentos anteriores de materia y energa, completa la cantidad necesaria paraque el +niverso sea de geometra plana, como exige el modelo inlacionario$0

Fero, qu. es la energa oscura/


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&a energa oscura es uno de los ms grandes

misterios que existen, una de las cosas ms

extraas del universo$?o ms de un par de aos

atrs, el S#!F de la ?!1!reali' uno de los

halla'gos ms interesantes so"re el cosmos al

lograr calcular la edad misma del universoy

tra'ar la curvatura del espacio$ ;ras varias

investigaciones, se supo que apenas el L,T * del universo est compuesto por tomos,

mientras que un J9,9* es materia oscuray otro (J,7* es energa oscura$

!hora "ien, qu. es la energa oscuraen realidad/ !compame para conocer qu.

respuestas tienen los cienticos$

-u. sa"emos o que creemos sa"er hoy so"re la energa oscura/ -u. es una enorme

cantidad de misteriosa energa que realmente existe, que ocupa 9UL del universo y que

opera en .l, pero que no sa"emos muy "ien cmo ni en qu. consiste$

K"servando los eectos que provoca en el universo se han ormulado algunas hiptesis

y se sa"e que aecta directamente la expansin del universo$ +na explicacin menciona

que la energa oscuraes una propiedad del espacio y !l"ert Einstein tuvo mucho que

ver en ella, pues .l ue el primero en notar que el espacio vaco, no es un espacio vacoen s$

Pl descu"ri que es es posi"le que haya

ms espaciopara el devenir de la existencia y

que el vaco, el %espacio vaco0 del universo,

tiene su propia energa$

%!ntes de 7J todo el mundo crea que el

+niverso era esttico$ >uando la teora general de la relatividad mostr que no

poda ser as, Einstein aadi a sus ecuaciones un t.rmino que representa"a una

especie de uer'a de repulsin gravitacional y que tena el eecto de mantener

quieto al +niverso$ &e llam constante cosmolgica$ >uando 6u""le descu"ri la

expansin del +niverso, Einstein retir la constante cosmolgica con cierto alivio$

Fero su extraa creacin reapareci, por e@emplo, en el modelo inlacionario
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del Big Bang, y ahora podra ser el origen de la uer'a de repulsin que le est

ganando la partida a la atraccin gravitacional$

&a constante cosmolgica es una propiedad intrnseca del espacio, es decir, el

espacio simplemente es as y se aca"$0

!dis, mundo cruel

%!ntes de 7 se considera"an, en esencia, dos posi"les captulos inales para el+niverso: sera la uer'a de gravedad total lo "astante intensa como para renarla expansin e invertirla, o seguira el +niverso creciendo para siempre/ En elprimer caso el +niverso termina"a con un colosal apachurrn exactamentesim.trico al Big Bang en el segundo, la expansin segua eternamente, diluyendoel cosmos y haci.ndolo cada ve' ms a"urrido$

>on el descu"rimiento de la expansin acelerada y la energa oscura las cosas

han cam"iado$ 1i "ien aaldQell ysus cola"oradores, llegar un da, dentro de unos JJ mil millones de aos, en quela aceleracin de la expansin del +niverso empe'ar a notarse a escalas cadave' ms pequeas para producir un inal que se llama Big Rip 2el %3ran


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=esgarrn04$ #il millones de aos antes delBig Rip, la energa antasma superara la atraccin gravitacional que une a unas galaxias con otras y se desmem"rarnlos c


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El valor clave es , la ra'n entre la presin de la energa oscura y su densidadenerg.tica$ ! , el +niverso aca"ara por ser desgarrado$ Frimero, lasgalaxias sesepararan entre s, a 7888 millones de aos del inal$ &uego la gravedad serademasiado d."il para mantener integrada cada galaxia, y T8 millones de aosantes del in, slo ha"ra estrellas aisladas$ !proximadamente tres meses antes

del in, los sistemas solares perderan su cohesin gravitatoria$ En los


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For qu. eleg este tema/ Es simple me gusta aprender cosas nuevas me gustadescirar paradigmas y el universo es una cosa extremadamente grande quetardaramos aos para poder estudiarlo por completo$

=e dnde part para empe'ar a escri"ir/

Fart de mi curiosidad ya que como lo mencion., me gusta descu"rir y aprendercosas nuevas

>on esta pgina y otras complemente la inormacin:

http:UUQQQ$astromia$comUuniversoUexpansion$htm

http:UUastroverada$comUVU#ainU;Vdistancias$html

https:UUes$QiNipedia$orgUQiNiU?ucleos*>9*!=ntesis

http:UUastronomia$netUcosmologiaU5!-7)$htm

http:UUQQQ$"atanga$comUcuriosidadesULL9UqueWesWlaWenergiaWoscura

cito algunas partes del texto que utilice:

http:UUQQQ$comoves$unam$mxUnumerosUarticuloU)UelWladoWoscuroWdelWuniverso
http://www.astromia.com/universo/expansion.htmhttp://astroverada.com/_/Main/T_distancias.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Nucleos%C3%ADntesishttp://astronomia.net/cosmologia/FAQ15.htmhttp://www.batanga.com/curiosidades/4439/que-es-la-energia-oscurahttp://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universohttp://www.astromia.com/universo/expansion.htmhttp://astroverada.com/_/Main/T_distancias.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Nucleos%C3%ADntesishttp://astronomia.net/cosmologia/FAQ15.htmhttp://www.batanga.com/curiosidades/4439/que-es-la-energia-oscurahttp://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo


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