por Vía Láctea
El Modelo Estándar de la Física de Partículas es la mejor teoría actual de los científicos para describir los bloques de construcción más básicos del universo. Explica cómo las partículas denominadas quarks (que componen los protones y los neutrones) y los leptones (que incluyen los electrones) componen toda la materia conocida. También explica cómo las partículas portadoras de fuerza, que pertenecen a un grupo más amplio de bosones, influyen en los quarks y los leptones.
El Modelo Estándar explica tres de las cuatro fuerzas fundamentales que rigen el universo: el electromagnetismo, la fuerza fuerte y la fuerza débil. El electromagnetismo es transportado por los fotones e implica la interacción de campos eléctricos y campos magnéticos. La fuerza fuerte, transportada por los gluones, une los núcleos atómicos para hacerlos estables. La fuerza débil, transportada por los bosones W y Z, provoca las reacciones nucleares que han alimentado nuestro Sol y otras estrellas durante miles de millones de años. La cuarta fuerza fundamental es la gravedad, que no se explica adecuadamente en el Modelo Estándar.
Componentes elementales del universo en línea
La materia y la energía son los dos componentes básicos de todo el Universo. Un enorme desafío para los científicos es que la mayor parte de la materia del Universo es invisible y no se conoce la fuente de la mayor parte de la energía. ¿Cómo podemos estudiar el Universo si no podemos ver la mayor parte de él?
El observatorio de rayos X Chandra de la NASA y los telescopios ópticos ayudan a cartografiar la distribución de la materia oscura en los cúmulos de galaxias en colisión, como el Cúmulo de la Bala. Las observaciones de rayos X muestran un frente de choque calentado donde el gas de los cúmulos colisionó y se frenó, pero las mediciones de las lentes gravitacionales muestran que la materia oscura no se vio afectada por la colisión y se separó de la materia normal.
Se ha teorizado que cuando algunas partículas de materia oscura colisionan, se aniquilan y desaparecen en un destello de radiación de alta energía. El Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) de Arizona, capaz de detectar la radiación de rayos gamma, busca la firma de la aniquilación de la materia oscura.
El Telescopio del Polo Sur, en la Antártida, y Chandra están poniendo límites a la energía oscura buscando sus efectos en la evolución de los cúmulos de galaxias a lo largo de la historia del Universo. Al comparar las observaciones de los cúmulos de galaxias con los modelos experimentales, los investigadores están estudiando cómo la energía oscura compitió con la gravedad a lo largo de la historia del Universo.
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El Universo es todo lo que podemos tocar, sentir, percibir, medir o detectar. Incluye seres vivos, planetas, estrellas, galaxias, nubes de polvo, luz e incluso el tiempo. Antes del nacimiento del Universo, el tiempo, el espacio y la materia no existían.
El Universo contiene miles de millones de galaxias, cada una de las cuales contiene millones o miles de millones de estrellas. El espacio entre las estrellas y las galaxias está en gran parte vacío. Sin embargo, incluso los lugares más alejados de las estrellas y los planetas contienen partículas de polvo dispersas o unos pocos átomos de hidrógeno por centímetro cúbico. El espacio también está lleno de radiación (por ejemplo, luz y calor), campos magnéticos y partículas de alta energía (por ejemplo, rayos cósmicos).
El Universo es increíblemente enorme. Un avión de combate moderno tardaría más de un millón de años en llegar a la estrella más cercana al Sol. Viajando a la velocidad de la luz (300.000 km por segundo), tardaría 100.000 años en cruzar sólo nuestra Vía Láctea.
Nadie sabe el tamaño exacto del Universo, porque no podemos ver el borde, si es que lo hay. Lo único que sabemos es que el Universo visible tiene una extensión de al menos 93.000 millones de años luz. (Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año: unos 9 billones de kilómetros).
El objeto de Hoag
Los átomos pueden enlazarse para formar moléculas, incluyendo moléculas orgánicas y procesos biológicos, en… [+] el espacio interestelar, así como en los planetas. Pero esto sólo es posible con los elementos pesados, que sólo se crean cuando se forman las estrellas.
La imagen más actualizada que muestra el origen primario de cada uno de los elementos que aparecen… [+] naturalmente en la tabla periódica. Las fusiones de estrellas de neutrones, las colisiones de enanas blancas y las supernovas de colapso del núcleo pueden permitirnos subir aún más de lo que muestra esta tabla.
Las abundancias de los elementos en el Universo hoy en día, tal y como se han medido para nuestro Sistema Solar. A pesar de… [+] ser los elementos 3, 4 y 5 más ligeros de todos, las abundancias de litio, berilio y boro están muy por debajo de todos los demás elementos cercanos de la tabla periódica.
Las primeras estrellas y galaxias del Universo estarán rodeadas de átomos neutros de… [+] gas de hidrógeno, que absorbe la luz de la estrella y frena cualquier eyección. Las grandes masas y las altas temperaturas de estas primeras estrellas ayudan a ionizar el Universo, pero hasta que no se formen suficientes elementos pesados y se reciclen en futuras generaciones de estrellas y planetas, la vida y los planetas potencialmente habitables son totalmente imposibles.
