El Universo es todo, sin excepciones.
El universo es todo, sin excepciones.
Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo.
Es muy grande, pero no infinito. Si lo fuera, habría infinita materia en infinitas estrellas, y no es así.

El universo es, sobre todo, espacio vacío. Por cada millón de átomos de hidrógeno los 10 elementos más abundantes son:

Elemento Átomos
H Hidrógeno 1.000.000
He Helio 63.000
O Oxígeno 690
C Carbono 420
N Nitrógeno 87
Si Silicio 45
Mg Magnesio 40
Ne Neón 37
Fe Hierro 32
S Azufre 16

La teoría del Big Bang explica cómo se formó.
Dice que hace unos 15.000 millones de años la materia tenía una densidad y una temperatura infinitas. Hubo una explosión violenta y, desde entonces, el universo va perdiendo densidad y temperatura.
El Big Bang es una singularidad, una excepción que no pueden explicar las leyes de la física. Podemos saber qué pasó desde el primer instante, pero el momento y tamaño cero todavía no tienen explicación científica.

Las Estrellas
universo
Clasificación
Según las dimensiones:Supergigantes, gigantes, medianas, pequeñas y estrellas enanas.
Según la temperatura: (De caliente a frío) Azules, blancas, amarillas y rojas.
Se nombran combinando las dos: gigantes rojas, enanas blancas, ...
Son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz.
Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.
Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes distancias de nosotros.


Las más brillantes

Nº Estrella Magnitud aparente Años luz Radio (Sol=1)
1 Sirio -1.46 8.6 1.7
2 Canopus * -0.72 74.0 -
3 Arctur -0.04 34.0 25.1
4 Rigil Kent * -0.01 4.3 1.2
5 Vega 0.03 25.3 2.0
6 Capella 0.08 41.0 13.0
7 Rigel 0.12 815.0 63.0
8 Procyon 0.38 11.4 2.0
9 Archenar * 0.46 69.0 5.0
10 Betelgeuse 0.50 425.0 226.0
11 Hadar * 0.61 320.0 -
12 Altair 0.77 16.8 1.6
13 Aldebaràn 0.85 60.0 46.0
14 Antares 0.96 425.0 510.0
15 Espiga 0.98 220.0 6.6
( * ) Visibles desde el hemisferio sur.
Las estrellas dobles son muy frecuentes.
La gravedad hace girar las estrellas una alrededor de la otra. Las cefeidas son parejas orientadas de manera que, periódicamente, se eclipsan una a otra. La primera que se descubrió fue Algol.

También hay estrellas múltiples, sistemas en que tres o cuatro estrellas giran en trayectorias complejas. Lira parece una estrella doble, pero a través de un telescopio se ve como cada uno de los dos componentes es un sistema binario.

todo

Novas y supernovas
Son estrellas que explotan liberando en el espacio parte de su material.
estrellas
Durante un tiempo variable, su brillo aumenta de forma espectacular. Parece que ha nacido una estrella nueva.
agujeros negros
Nebulosas planetarias
sin excepciones
Son restos de gigantes rojas que se han convertido en enanas blancas.

La estrella más cercana al Sol es Alfa Centauro
Se trata de un sistema de tres estrellas situado a 4,3 años luz de La Tierra, que sólo es visible desde el hemisferio sur. La más cercana (Alpha Centauro A) tiene un brillo real igual al de nuestro Sol.

Las estrellas evolucionan durante millones de años.
Las estrellas nacen cuando se acumula una gran cantidad de materia en un lugar del espacio. Se comprime y se calienta hasta que empieza una reacción nuclear, que consume la materia, convirtiéndola en energía. Las estrellas pequeñas la gastan lentamente y duran más que las grandes.

E v o l u c i ó n d e l a s E s t r e l l a s

1.- Se forma la estrella a partir de una nube de gas y polvo.
2.- Gigante. Reacciones nucleares. Masas de gas y polvo se condensan a su alrededor (protoplanetas).
3.- Secuencia principal. La estrella con planetas, estable mientras consume su materia.
4.- La estrella empieza a dilatarse y enfriarse.
5.- Crece, engullendo los planetas, hasta convertirse en una gigante roja.
6.- Se vuelve inestable y comienza a dilatarse y encogerse alternativamente hasta que explota.
Si la estrella era mucho mayor que el Sol ... Si la estrella era como el Sol ...
7.- Supernova. Lanza la mayor parte del material.
8.- Púlsar. El resto, se hace pequeño y denso.
9.- Si tenía mucha masa, se contrae todavía más hasta convertirse en un agujero negro. 7.- Nova. Lanza materiales hacia el exterior.
8.- Nebulosa planetaria. El resto, se contrae.
9.-Enana. Se hace muy pequeña y densa y brilla con luz blanca o azul, hasta que se apaga.

Las Galaxias
cuasares
Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo.
En el Universo hay centenares de miles de millones. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros.

Tamaños y formas
Galaxias enormes como Andrómeda, o pequeñas como su vecina M32.
Las hay en forma de globo, de lente, planas, elípticas, espirales (como la nuestra) o formas irregulares.
Las galaxias se agrupan formando "cúmulos de galaxias".
En el centro de las galaxias es donde se concentran más estrellas.
Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro.


Galaxias vecinas

Situación Años luz
Nubes de Magallanes 200.000
El Dragón 300.000
Osa Menor 300.000
El Escultor 300.000
El Fogón 400.000
Leo 700.000
NGC 6822 1.700.000
NGC 221 (M32) 2.100.000
Andrómeda (M31) 2.200.000
El Triángulo (M33) 2.700.000
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La galaxia grande más cercana es Andrómeda.
Se puede observar a simple vista y parece una mancha luminosa de aspecto brumoso. Los astrónomos árabes ya la habían observado. Actualmente se la conoce con la denominación M31. Está a unos 2.200.000 años luz de nosotros. Es el doble de grande que la Via Láctea.

Las galaxias tienen un origen y una evolución.
Las primeras galaxias se empezaron a formar 1.000 millones de años después del Big-Bang. Las estrellas que las forman tienen un nacimiento, una vida y una muerte. El Sol, por ejemplo, es una estrella formada por elementos de estrellas anteriores muertas.

Muchos nucleos de galaxias emiten una fuerte radiación, cosa que indica la probable presencia de un agujero negro.

Los movimientos de las galaxias provocan, a veces, choques violentos. Pero, en general, las galaxias se alejan las unas de las otras, como puntos dibujados sobre la superficie de un globo que se infla.

La Vía Láctea

La Vía Láctea es nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche".
Es grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol.
universo

Un camino en el cielo
En noches serenas podemos ver una franja blanca que atraviesa el cielo de lado a lado, con muchas estrellas.
Son sólo una pequeña parte de nuestros vecinos. Entre todos formamos la Vía Láctea.

El Sistema Solar está en uno de los brazos de la espiral, a unos 30.000 años luz del centro y unos 20.000 del extremo.

En total hace unos 100.000 años luz de diámetro y tiene una masa de más de dos billones de veces la del Sol.

Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia. Se mueve a unos 270 km. por segundo.

No podemos ver el brillante centro porque se interponen materiales opacos, polvo cósmico y gases fríos, que no dejan pasar la luz.
todo

La Vía Láctea tiene forma de lente convexa. El núcleo tiene una zona central de forma elíptica y unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.
estrellas

La Vía Láctea forma parte del Grupo Local,
juntamente con las galaxias de Andrómeda (M31) y del Triángulo (M33), las Nubes de Magallanes (satélites de la Vía Láctea), las galaxias M32 y M110 (satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más pequeñas y otros sistemas menores. En total hay unas 30 galaxias que ocupan un área de unos 4 millones de años luz de diámetro. Todo el gupo orbita alrededor del gran cúmulo de galaxias de Virgo, a unos 50 millones de años luz.

Nebulosas
agujeros negros

sin excepciones

cuasares

Cuásares y Púlsares
Son astros muy diferentes, pero ambos emiten mucha radiación.
Devoradores
Los cuásares son centenares de miles de millones de veces más brillantes que las estrellas.
Posiblemente, son agujeros negros que emiten intensa radiación cuando capturan estrellas o gas interestelar.
Los Cuásares son objetos lejanos que emiten grandes cantidades de energía, con radiaciones similares a las de las estrellas. Los Púlsares son fuentes de ondas de radio que vibran con periodos regulares. Se detectan mediante radiotelescopios.
La palabra Cuásar es un acrónimo de quasi stellar radio source (fuentes de radio casi estelares).
Se identificaron en la década de 1950. Más tarde se vió que mostraban un desplazamiento al rojo más grande que cualquier otro objeto conocido. La causa era el efecto Dopler, que mueve el espectro hacia el rojo cuando los objetos se alejan.

La palabra Púlsar significa pulsating radio source, fuente de radio pulsante. Se requieren relojes de extraordinaria precisión para detectar cambios de ritmo, y sólo en algunos casos.
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El primer Cuásar estudiado, 3C 273 está a 1.500 millones de años luz de la Tierra.

A partir de 1980 se han identificado miles de cuásares. Algunos se alejan de nosotros a velocidades del 90% de la de la luz.

Se han descubierto cuásares a 12.000 millones de años luz de la Tierra. Ésta es, aproximadamente, la edad del Universo. A pesar de las enormes distancias, la energía que llega en algunos casos es muy grande, equivalente a miles de galaxias.
Como ejemplo, el s50014+81 es unas 60.000 veces más brillante que toda la Vía Láctea.

Los estudios indican que un púlsar es una estrella de neutrones pequeña que gira a gran velocidad. El más conocido está en la nebulosa de Cangrejo.

Su densidad es tan grande que, en ellos, la materia de la medida de una bola de bolígrafo tiene una masa de cerca de 100.000 toneladas. Emiten una gran cantidad de energía.

El campo magnético, muy intenso, se concentra en un espacio reducido. Esto lo acelera y lo hace emitir un haz de radiaciones que aquí recibimos como ondas de radio.
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estrellas

agujeros negros

Agujeros Negros
Son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande.
No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros.
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Conos luminosos
El científico británico Stephen W. Hawking ha dedicado buena parte de su trabajo al estudio de los agujeros negros.

En su libro "Historia del Tiempo" explica cómo, en una estrella que se está colapsando, los conos luminosos que emite empiezan a curvarse en la superficie de la estrella.

Al hacerse pequeña, el campo gravitatorio crece y los conos de luz se inclinan cada vez más, hasta que ya no pueden escapar. La luz se apaga y se vuelve negro.

Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.

Hay dos tipos de agujeros negros: cuerpos de alta densidad y poca masa concentrada en un espacio muy pequeño, y cuerpos de densidad baja pero masa muy grande, como pasa en los centros de las galaxias.

Si la masa de una estrella es más de dos veces la del Sol, llega un momento en su ciclo en que ni tan solo los neutrones pueden soportar la gravedad. La estrella se colapsa y se convierte en agujero negro.
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Si un componente de una estrella binaria se convierte en agujero negro, toma material de su compañera. Cuando el remolino se acerca al agujero, se mueve tan deprisa que emite rayos X. Así, aunque no se puede ver, se puede detectar por sus efectos sobre la materia cercana

Los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación, parece que pueden hacerlo algunas partículas atómicas y subatómicas.

Alguien que observase la formación de un agujero negro desde el exterior, vería una estrella cada vez más pequeña y roja hasta que, finalmente, desaparecería. Su influencia gravitatoria, sin embargo, seguiría intacta.
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Como en el Big Bang, en los agujeros negros se da una singularidad, es decir, las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan. En consecuencia, ningún observador externo puede ver qué pasa dentro.

Las ecuaciones que intentan explicar una singularidad de los agujeros negros han de tener en cuenta el espacio y el tiempo. Las singularidades se situarán siempre en el pasado del observador (como el Big Bang) o en su futuro (como los colapsos gravitatorios). Esta hipótesis se conoce con el nombre de "censura cósmica".

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Fuente: http://www.xtec.cat/~rmolins1/univers/es/index.htm