mayo 27, 2024

Cuantas estrellas existen en el universo

Cuántas estrellas tienen planetas

Este problema tiene el potencial de desarrollar las bases para entender conceptualmente la notación científica, apreciar por qué alguien querría usar la notación científica y cómo realizar operaciones con números escritos en notación científica.

La primera pregunta del reto ayuda a establecer cómo vamos a estimar cuántas estrellas existen en el universo.    Cuando se plantea esta pregunta, los alumnos pueden empezar diciendo que contarían todas las estrellas que pudieran ver en el cielo.    Somos conscientes de que no es una estrategia realista, pero en este momento los alumnos pueden o no hacerlo.    Así pues, a continuación se muestra una imagen de estrellas en el espacio que puede entregar a los alumnos para mostrar el reto que esto supone.    Esperemos que los alumnos se den cuenta de que contar las estrellas individualmente es un proceso inútil, sin embargo, si los alumnos intentan realmente contar las estrellas, puede redirigirlos preguntándoles «¿Podemos ver todas las estrellas del universo desde la Tierra?», «¿Muestra esta imagen todas las estrellas del espacio?» y «¿Qué otras estrategias podemos utilizar para estimar el número de estrellas del universo?»

Universo galáctico

¿Hay realmente más estrellas en nuestro universo que granos de arena en todas las playas de la Tierra? Puede que le duela el cerebro pensar en ello, pero parece que la respuesta es probablemente afirmativa, o al menos los números están más o menos en la misma línea.

Los astrónomos se propusieron responder a esta pregunta hace una década. Es un problema difícil de resolver, pero es ligeramente más fácil si se añaden un par de calificativos: que estamos hablando de estrellas en el universo observable; y de granos de arena en todo el planeta, no sólo en las playas.

«Hay que suponer que un tipo de estrella puede representar a todos los tipos de estrellas», dice el astrónomo Simon Driver, profesor del Centro Internacional de Investigación Radioastronómica de Australia Occidental y uno de los científicos que han trabajado en la cuestión.

«Entonces supongamos que, en promedio, se trata de una estrella de masa típica que emite la cantidad típica de luz, de modo que si sé que una parte del universo está generando esta cantidad de luz, ahora puedo decir a cuántas estrellas equivaldría».

¿Cuántas galaxias hay?

Siempre que miramos a un cielo nocturno despejado, podemos ver una multitud de estrellas. Desde la Tierra, si nos encontramos en una zona sin contaminación lumínica, podemos ver más de 10.000 estrellas individuales. Esto puede parecer mucho, pero representa menos del 1% de todas las estrellas de nuestra galaxia. Se calcula que la Vía Láctea alberga unos 100.000 millones de estrellas, y la propia Vía Láctea es sólo una de los posibles billones de otras galaxias. ¿Es posible calcular el número de estrellas del universo?

La estimación del número de estrellas en el universo plantea algunos problemas evidentes. En primer lugar, sólo podemos estimar el número de estrellas en el universo observable. El universo en sí mismo se extiende mucho más allá de lo que podemos ver realmente, y más allá de nuestro horizonte cósmico, es probable que haya más galaxias y más estrellas. Cuando estimamos el número de estrellas en el universo, sólo representa las regiones del universo que podemos ver físicamente. Además, el universo podría muy bien tener un tamaño infinito, en cuyo caso podría haber un número infinito de estrellas en todo el cosmos.

¿Cuántos planetas hay en el universo?

Espesor del disco estelar delgado≈2 kly (0,6 kpc)[14][15]Momento angular≈1×1067 J s[16]Período de rotación galáctica del Sol240 Myr[17]Período de rotación del patrón espiral220-360 Myr[18]Período de rotación del patrón de barras100-120 Myr[18]Velocidad relativa al marco de reposo CMB552. 2±5,5 km/s[19]Velocidad de escape en la posición del Sol550 km/s[9]Densidad de materia oscura en la posición del Sol0,0088+0,0024-0,0018 M☉pc-3 o 0,35+0,08-0,07 GeV cm-3[9]Véase también: Galaxia, Lista de galaxias

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada con un diámetro visible estimado de 100.000-200.000 años-luz, pero con un grosor de sólo unos 1.000 años-luz en los brazos espirales (más en el bulbo). Simulaciones recientes sugieren que una zona de materia oscura, que también contiene algunas estrellas visibles, puede extenderse hasta un diámetro de casi 2 millones de años luz[12][13] La Vía Láctea tiene varias galaxias satélites y forma parte del Grupo Local de galaxias, que forman parte del Supercúmulo de Virgo, que a su vez es un componente del Supercúmulo de Laniakea[25][26].

Se calcula que contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas[27][28] y al menos ese número de planetas[29][30] El Sistema Solar se encuentra a un radio de unos 27.000 años luz del Centro Galáctico,[3] en el borde interior del Brazo de Orión, una de las concentraciones de gas y polvo en forma de espiral. Las estrellas situadas en los 10.000 años-luz más internos forman una protuberancia y una o varias barras que irradian desde la protuberancia. El Centro Galáctico es una intensa fuente de radio conocida como Sagitario A*, un agujero negro supermasivo de 4,100 (± 0,034) millones de masas solares[31][32] Las estrellas y los gases situados a una amplia gama de distancias del Centro Galáctico orbitan a unos 220 kilómetros por segundo. La velocidad de rotación constante parece contradecir las leyes de la dinámica kepleriana y sugiere que gran parte (alrededor del 90%)[33][34] de la masa de la Vía Láctea es invisible para los telescopios, ya que no emite ni absorbe radiación electromagnética. Esta masa se ha denominado «materia oscura»[35]. El periodo de rotación es de unos 240 millones de años en el radio del Sol[17].