En la cosmología moderna, el origen del universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que tenemos actualmente en el universo. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días e indica que nuestro universo podría originarse entre los 13500 y 15000 millones de años, en un instante definido, de nuestro tiempo. En la década de 1960, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que la teoría de la relatividad general propuesta por Albert Einstein, la predecía.
Línea del tiempo del universo
Traducciones:
Quantum Fluctuations: Fluctuaciones Cuánticas
Inflation: Inflación
Afterglow light pattern: Modelo de luz de resplandor crepuscular
Yrs (Years): Años
Dark Ages: Eras oscuras
1st stars about 400 Million yrs: Primeras estrellas hace 400 Millones de años
Development of galaxies, planets, etc: Distribucion de galaxias, planetas, etc.
Dark energy: Energía oscura
Accelerated expansion: Expansión acelerada
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) Sonda Wilkinson anisotropica de microondas
Big Bang Expansion: Expansión del Big Bang
Teoría inflacionaria
En la comunidad hay una gran aceptación por lo que se conoce como la teoría inflacionaria, propuesta por Alan Guth, que nos índica que ocurrió con el universo desde el principio. No se conoce un antes del instante en que nuestro universo era de la dimensión de un punto con densidad infinita, conocida como una singularidad. Según esta teoría, lo que desencadenó el primer impulso del big bang es una fuerza inflacionaria ejercida en una cantidad de tiempo prácticamente inapreciable. Se supone que de esta fuerza inflacionaria se dividieron las actuales fuerzas fundamentales. En esta explosión se debe entender que nada antes existía, en esa gran explosión también el tiempo y el espacio estaban contenidos en ese punto de densidad infinita.
Este impulso, en un tiempo tan inimagináblemente pequeño, fue tan violento que el universo continúa expandiéndose en la actualidad. Hecho que fue corroborado por Hubble. Se estima que en solo 15 x 10-33 segundos ese universo primigenio duplicó sus medidas 100 veces más.
Teoría del Big Bang
El universo luego de el big bang comenzó a enfriarse y a expandirse, este enfriamiento produjo que tanta energía comenzara a estabilizarse. Los protones y los neutrones se crearon y se estabilizaron cuando el universo tenía una temperatura de 100.000 millones de grados, aproximadamente una centésima de segundo después del inicio. Los electrones tenían una gran energía e interactuaban con los neutrones, que inicialmente tenían la misma proporción que los protones, pero debido a esos choques los neutrones se convirtieron mas en protones que viceversa. La proporción continuo bajando mientras el universo se seguía enfriando, así cuando se tenía 30.000 millones de grados (una décima de segundo) habían 38 neutrones por cada 62 protones y 24 a 76 cuando tenía 10.000 millones de grados (un segundo).
Los primero en aparecer fue el núcleo del deuterio, casi a 14 segundos después, cuando la temperatura de 3.000 millones de grados permitía a los neutrones y protones permanecer juntos. Para cuando estos núcleos podían ser estables, el universo necesito de algo mas de tres minutos, cuando esa bola incandescente se había enfriado a 1.000 millones de grados.
Nucleosíntesis primordial
Algo mas de cuatro minutos bastaron para que los núcleos de hidrógeno (protones) y los núcleos de deuterio pudieran fusionarse en un núcleo de helio. Las altas temperaturas no permitían que éstos núcleos pudieran capturar aún electrones. Cuando el universo tenía algo más de 30 minutos (a una temperatura de 300 millones de grados), la materia estaba en estado de plasma, osea ambos núcleos podían coexistir con electrones libres. Éste estado podemos encontrarlo en el interior del sol.
A pesar que tantos hechos ocurrieron en un tiempo relativamente corto, éstos continuaron así hasta que la temperatura bajo lo suficiente para que núcleos atómicos puedan capturar electrones, casi 300 mil años después a una temperatura de unos 6 mil grados parecida a la superficie actual del sol. Junto con esto los primeros fotones pudieron atravesar átomos de materia sin tener perturbaciones, hecho que produjo que el universo sea transparente. La materia y esta radiación necesitaban dejar de ser uno solo para poder formar lo que hoy conocemos como estrellas y galaxias, para esto se necesitaron no menos de un millón de años a partir de ese gran inicio.
Materia oscura
Formalmente para que todo lo expuesto aquí pueda ser válido, los científicos necesitan de una materia adicional a la conocida (o mas propiamente vista) por el hombre. Varios cálculos han demostrado que toda la materia y la energía que conocemos es muy poca en relación a la que debería existir para que el big bang sea correcto. Por lo que se postuló la existencia de una materia hipotética para llenar ese vacío, a la cual se la llamo materia oscura ya que no interactúa con ninguna de las fuerzas nucleares (fuerza débil y fuerte) y ni el electromagnetismo, solo con la fuerza gravitacional. En el gráfico se puede ver la relación calculada.
Proporción de materia y energía (normal y oscura) en el universo.
Traducciones:
Dark energy: Energía oscura
Dart matter: Materia oscura
Intergalactic gas: Gas intergalactico
Stars: Estrellas
Fuente:
Me pareció un tema interesante para exponer ante la comunidad.
Espero que les haya gustado/servido!
Saludos!
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