por Respuestas a la hoja de trabajo de los componentes del universo
La materia normal está formada por los átomos que componen las estrellas, los planetas, los seres humanos y todos los demás objetos visibles del Universo.Por humilde que parezca, la materia normal representa casi con toda seguridad la proporción más pequeña del Universo, entre el 1% y el 10%.
Los cúmulos de galaxias emiten muchos rayos X porque contienen una gran cantidad de gas de alta temperatura. Midiendo la cantidad de rayos X de un cúmulo, los astrónomos pueden calcular tanto la temperatura del gas del cúmulo como la masa del mismo.
En teoría, en un Universo con una alta densidad de materia, los cúmulos de galaxias seguirían creciendo y, por tanto, deberían contener más masa ahora que en el pasado.La mayoría de los astrónomos creen que vivimos en un Universo de baja densidad en el que una misteriosa sustancia conocida como «energía oscura» representa el 70% de su contenido y, por tanto, lo impregna todo.En este escenario, los cúmulos de galaxias deberían dejar de crecer al principio de la historia del Universo y ser prácticamente indistinguibles de los actuales.
6 composición de nuestro universo
Según las últimas pruebas de observación, la materia ordinaria, incluidas las estrellas, los planetas, el polvo y el gas, sólo constituye una pequeña fracción del universo (5%). El resto es la esquiva materia oscura (~25%) y la energía oscura (~70%).
La energía oscura: Una misteriosa (y aún hipotética) forma de energía que se extiende uniformemente por el espacio (y el tiempo) y que tiene propiedades antigravitatorias: es una de las posibles explicaciones del actual ritmo acelerado de expansión del universo.
Neutrino: Partícula pequeña que no tiene carga y que se cree que tiene muy poca masa. Los neutrinos se crean en colisiones energéticas entre partículas nucleares. El universo está lleno de ellos, pero rara vez chocan con algo.
¿Cómo evolucionó la composición elemental del universo
Figura 7: La composición elemental del sistema solar. La abundancia del hidrógeno se ha fijado arbitrariamente en 1012, de modo que la menor abundancia en el gráfico es aproximadamente 1. (Haga clic en la imagen para ampliarla).
Los astrónomos tratan de entender de qué está hecho el universo. En términos prácticos, esto significa determinar las abundancias relativas de los diferentes elementos. Sin embargo, no existe una forma directa de medir la composición del Universo en su conjunto. Esto se debe a que los distintos objetos del universo tienen composiciones diferentes. Las diferentes composiciones reflejan los diferentes entornos en los que se forman estos objetos y sus diferentes historias. La materia se agrupa en forma de estrellas, nubes de gas, planetas, cometas, asteroides y meteoritos. Por ello, los astrónomos determinan la composición de esos objetos y, en última instancia, intentan deducir la composición global del universo.
La composición del universo no es estática. Ya hemos visto que el universo comenzó con hidrógeno y helio, y que los elementos más pesados se obtienen mediante la fusión en las estrellas y la potencia explosiva de las supernovas. Así pues, la primera generación de estrellas estaba formada únicamente por hidrógeno y helio. Por tanto, esta primera generación de estrellas no pudo ir acompañada de planetas rocosos. A medida que el universo envejecía, más elementos ligeros se convirtieron en elementos pesados. Después de que la primera generación de estrellas masivas se convirtiera en supernova, enriquecieron el espacio con elementos pesados, lo que permitió que las generaciones posteriores de estrellas tuvieran planetas rocosos.
¿Cómo apoya la composición del universo el Big Bang?
Existen procesos físicos y químicos precisos que rigen la evolución de planetas, estrellas y galaxias. Analizando la estructura y el contenido químico de los objetos astronómicos, los científicos pueden obtener información valiosa sobre cómo debían ser las condiciones del universo hace mucho tiempo para explicar las proporciones elementales que se observan actualmente.
Podemos empezar por nuestro propio patio trasero. Los geólogos han determinado que la Tierra está compuesta principalmente por elementos pesados (los que contienen muchos protones y neutrones). La corteza y el manto están formados por compuestos que contienen grandes trazas de oxígeno, níquel, aluminio, magnesio, hierro, silicio y azufre. Bajo estas capas se encuentra un núcleo de hierro fundido. La atmósfera está formada por gases más pesados, principalmente nitrógeno y oxígeno.
A diferencia de la Tierra, el Sol está formado principalmente por elementos ligeros. Es una estrella de la secuencia principal bastante típica, compuesta por un 74% de hidrógeno y un 25% de helio. En el núcleo, la fusión nuclear convierte el hidrógeno en helio, liberando grandes cantidades de energía en forma de radiación solar y lluvia de neutrinos, al tiempo que produce pequeñas trazas de elementos más pesados en el proceso.
