junio 1, 2023

Despues del universo que sigue

Espacio en línea

Hasta hace poco, los astrónomos pensaban que el cosmos se expandía y colapsaba repetidamente en un ciclo infinito de muerte y renacimiento cósmico. Pero los mejores indicios apuntan a un Armagedón lejano, con más pavor existencial que el Libro del Apocalipsis. Trillones de años en el futuro, mucho después de la destrucción de la Tierra, el universo se separará hasta que la formación de galaxias y estrellas cese. Lentamente, las estrellas se extinguirán, volviendo negros los cielos nocturnos. Toda la materia restante será engullida por los agujeros negros hasta que no quede nada. Finalmente, los últimos rastros de calor desaparecerán.

El universo no siempre pareció destinado a terminar de esta manera. Hace aproximadamente un siglo, los astrónomos pensaban que nuestra Vía Láctea era todo el universo. Nuestro cosmos parecía estático: siempre había sido, y siempre sería, más o menos igual. Sin embargo, cuando Albert Einstein formuló sus teorías de la relatividad, observó indicios de algo extraño. Sus ecuaciones implicaban un universo en movimiento, en expansión o en contracción. Por eso, Einstein añadió un factor de distorsión -una constante cosmológica- que mantenía el universo en un estado estable más atractivo.

Cronología del universo

La Tierra y la Luna forman parte del universo, al igual que los demás planetas y sus muchas decenas de lunas. Junto con los asteroides y los cometas, los planetas orbitan alrededor del Sol. El Sol es una de las cientos de miles de millones de estrellas de la Vía Láctea, y la mayoría de esas estrellas tienen sus propios planetas, conocidos como exoplanetas.

La Vía Láctea no es más que una de los miles de millones de galaxias del universo observable; se cree que todas ellas, incluida la nuestra, tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Todas las estrellas de todas las galaxias y todas las demás cosas que los astrónomos ni siquiera pueden observar forman parte del universo. Es, sencillamente, todo.

Aunque el universo pueda parecer un lugar extraño, no es un lugar lejano. Estés donde estés ahora, el espacio exterior está a sólo 100 kilómetros de distancia. De día o de noche, tanto si estás en el interior como en el exterior, durmiendo, almorzando o dormitando en clase, el espacio exterior está a sólo unas decenas de kilómetros por encima de tu cabeza. También está por debajo de ti. A unos 12.800 kilómetros por debajo de tus pies -en el lado opuesto de la Tierra- acecha el implacable vacío y la radiación del espacio exterior.

Galaxia wikipedia

En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que las distancias a las galaxias lejanas eran proporcionales a sus corrimientos al rojo. El desplazamiento al rojo se produce cuando una fuente de luz se aleja de su observador: la longitud de onda aparente de la luz se estira por efecto Doppler hacia la parte roja del espectro. La observación de Hubble implicaba que las galaxias lejanas se alejaban de nosotros, ya que las más lejanas tenían las velocidades aparentes más rápidas. Si las galaxias se alejan de nosotros, razonó Hubble, en algún momento del pasado debieron estar agrupadas.

En los primeros momentos después del Big Bang, el universo era extremadamente caliente y denso. A medida que el universo se fue enfriando, se dieron las condiciones idóneas para dar lugar a los bloques de construcción de la materia: los quarks y los electrones de los que estamos hechos. Unas millonésimas de segundo después, los quarks se agregaron para producir protones y neutrones. En pocos minutos, estos protones y neutrones se combinaron en núcleos. A medida que el universo seguía expandiéndose y enfriándose, las cosas empezaron a suceder más lentamente. Los electrones tardaron 380.000 años en quedar atrapados en órbitas alrededor de los núcleos, formando los primeros átomos. Éstos eran principalmente helio e hidrógeno, que siguen siendo, con mucho, los elementos más abundantes del universo. Las observaciones actuales sugieren que las primeras estrellas se formaron a partir de nubes de gas unos 150-200 millones de años después del Big Bang. Desde entonces, los átomos más pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, se producen continuamente en el corazón de las estrellas y se catapultan por todo el universo en espectaculares explosiones estelares llamadas supernovas.

Cosmología

Una investigación publicada en 2015 estima que las primeras etapas de la existencia del universo tuvieron lugar hace 13.800 millones de años, con una incertidumbre de unos 21 millones de años con un nivel de confianza del 68%[1].

A efectos de este resumen, es conveniente dividir la cronología del universo, desde que se originó, en cinco partes. En general, se considera que no tiene sentido o no está claro si el tiempo existía antes de esta cronología:

El primer picosegundo (10-12) del tiempo cósmico. Incluye la época de Planck, durante la cual es posible que no se apliquen las leyes de la física actualmente establecidas; la aparición por etapas de las cuatro interacciones o fuerzas fundamentales conocidas -primero la gravitación, y más tarde las interacciones electromagnética, débil y fuerte-; y la expansión del propio espacio y el sobreenfriamiento del universo aún inmensamente caliente debido a la inflación cósmica.

Se cree que las diminutas ondulaciones del universo en esta etapa son la base de las estructuras a gran escala que se formaron mucho más tarde. Las diferentes etapas del universo primitivo se comprenden en distinta medida. Las primeras partes están fuera del alcance de los experimentos prácticos de la física de partículas, pero pueden explorarse por otros medios.