MODELO INFLACTIONARIO

La teoría del Big Bang fue construida a partir de las contribuciones de Einstein y el astrónomo holandés Willem de Sitter (1917), el físico y matemático belga Georges Lemaitre (1948), el matemático ruso Alexander Friedmann (1922), y por el físico ruso George Gamow y sus dos colegas norteamericanos Robert Herman y Ralph Alpher de la universidad de George Washington. Refinamientos posteriores al modelo mostraron que éste es más preciso si se introduce un mecanismo de "inflación" que genera un crecimiento acelerado del radio del universo haciendo que crezca, en una fracción de segundo, de un valor de una diez millonésima parte del radio de un protón al valor de cien millones de años luz.



La hipótesis inflacionaria, propuesta originalmente en 1980 por Alan H. Guth del MIT y por Andrei D. Linde del Instituto Lebedev de Ciencias Físicas de Moscú, ha sido desarrollada hasta el punto de ser aceptada como elemento esencial del Big Bang ya que resuelve sus más graves problemas.

Los Problemas del Big Bang

El Big Bang tiene dos problemas serios:

• El problema de la causalidad (o problema del horizonte): El valor promedio de la temperatura de la radiación cósmica de fondo es el mismo en todas las direcciones. ¿Por qué sucede esto? Según el Big Bang, dos puntos de la esfera celeste separados por más de 2 grados jamás pudieron estar en contacto en el pasado (esto debido a que la velocidad de la luz es finita). Para que el fondo de radiación entre en equilibrio a la misma temperatura es necesario que todos sus puntos puedan tener contacto térmico.
   
• El problema de la planitud: Para entender los argumentos expuestos en esta sección se recomienda ver primero la definición del parámetro de densidad W (Omega en el alfabeto griego). La densidad del universo que observamos hoy es muy cercana a la densidad crítica (es decir W = 0.2 - 1.0). Las ecuaciones de la teoría de la Relatividad General indican que si el parámetro W comenzó con un valor de 1, entonces este valor se mantiene constante a medida que el universo se expande. Pero si al comienzo, W es diferente de 1 con la expansión W se aleja rápidamente de su valor inicial y por lo tanto se esperaría que el valor de W actual sea muy diferente a 1. En resumen, W debe ser exactamente 1 o muy lejos de 1. Esto se debe a que las ecuaciones para la evolución de omega dan una solución de equilibrio inestable en torno al valor de 1. Entonces, ¿Cómo es posible que hoy W sea tan cercano a 1? La geometría del universo es plana para W = 1, de ahí el nombre “Planitud”). ¿Qué indican las observaciones?

La cosmología es aquella rama de la Astronomía que se ocupa del estudio de las leyes generales del origen del mundo y la evolución del universo, es decir, la cosmología es el estudio a gran escala tanto de la estructura como de la historia del universo así como del lugar que ocupa la humanidad en él.

Si bien la denominación de Cosmología tiene un origen relativamente moderno, año 1730, cuando fue empleada por primera vez en la obra Cosmología Generalis de Christian Wolff, en realidad, el estudio del universo llevaba ya unos cuantos años más y además el compromiso de otras ciencias y disciplinas como ser la física, la astronomía, el esoterismo, la religión y la filosofía.

Entonces, la cosmología moderna, podemos aseverar que ha surgido a partir del siglo XVIII y la hipótesis que sostiene que las estrellas de la vía láctea pertenecen a un sistema estelar de forma discoidal, del cual el mismísimo sol forma parte y que otros cuerpos también visibles a partir del telescopio resultan ser sistemas estelares similares al de la vía láctea, fue su gran aliada y acompañante en ese resurgimiento.

En tanto, la cosmología se divide en dos tipos, la cosmología física, que se ocupa de estudiar la estructura a gran escala y la dinámica del universo, muy especialmente se ocupa de responder preguntas tales como el origen, la evolución y el destino del universo. Y por otro lado la cosmología alternativa, la cual representa todas aquellas teorías, modelos o ideas que contradicen el modelo estándar propuesto por la cosmología física.

La cosmología física tiene como puntapié de desarrollo a la Teoria general de la relatividad formulada por Albert Einstein y por otra parte al mejoramiento en las observaciones astronómicas de objetos que se encuentran situados extremadamente lejos. Tal situación disparó que los investigadores pasen de la especulación a la búsqueda científica de los orígenes del universo, un ejemplo claro de ello es la teoría del Big bang, erigida de alguna manera como la respuesta estándar abonada por la mayor parte de los cosmólogos por la amplitud de fenómenos que supone.

EL CATALOGO DE MESSIER

El Catálogo Messier es una lista de 110 objetos astronómicosconfeccionada por el astrónomo francés Charles Messier y publicada originalmente (103 entradas) entre 1774 y 1781. Su título formal es «Catálogo de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas r, que se observan entre las estrellas fijas sobre el horizonte de París» (en francés, «Catalogue des Nébuleuses et des amas d'Étoiles, que l'on découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon de Paris»).

Messier se dedicaba a la búsqueda de cometas, y la presencia de objetos difusos fijos en el cielo le resultaba un problema, pues podían confundirse con aquellos en los telescopios de su tiempo. Por este motivo decidió él mismo armar una lista que le simplificara el trabajo, y contaría con la ayuda de Pierre Méchain en su parte final.

Su catálogo resultó una reunión de objetos astronómicos de naturaleza muy diferente, como nebulosas, cúmulos de estrellas abiertos yglobulares, y galaxias. Por ejemplo, M1 (La Nebulosa del Cangrejo) es un remanente de supernova, M45 (Las Pléyades) es un cúmulo abierto, y M31 es la gran galaxia de Andrómeda. Dado que Messier vivía en Francia, la lista contiene objetos visibles sobre todo desde el hemisferio norte. La primera edición del catálogo (1774) incluía sólo 45 objetos (M1 a M45); un primer suplemento (1780) adicionaba las entradas M46 a M70, y la lista final de Messier (1781) incluía hasta M103. Más de un siglo después, otros astrónomos, usando notas en los textos de Messier, extendieron la lista hasta 110, que es el número final (M1 a M110). Muchos de estos objetos siguen siendo conocidos por su número en el catálogo Messier, otros son más conocidos por su número en el catálogo NGC (New General Catalogue).

¿Que es una galaxia?

Una galaxia es un conjunto de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, materia oscura y energía unidos gravitatoriamente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es incontable, desde las galaxias enanas, con 10, hasta las galaxias gigantes, con 10 estrellas. Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.
Históricamente, las galaxias se han clasificado de acuerdo a su forma aparente (morfología visual, como se la suele nombrar). Una forma común es la de galaxia elíptica que, como lo indica su nombre, tiene el perfil luminoso de una elipse. Las galaxias espirales tienen forma circular pero con estructura de brazos curvos envueltos en polvo. Galaxias inusuales se llaman galaxias irregulares y son, normalmente, el resultado de perturbaciones provocadas por la atracción gravitacional de galaxias vecinas. Estas interacciones entre galaxias vecinas, que pueden provocar la fusión de galaxias, pueden inducir el intenso nacimiento de estrellas. Finalmente, tenemos las galaxias pequeñas, que carecen de una estructura coherente y también se las llama galaxias irregulares.
Se estima que existen más de cien mil millones (100 000 000 000) de galaxias en el universo observable.La mayoría de las galaxias tienen un diámetro entre cien y cien mil parsecs y están usualmente separadas por distancias del orden de un millón de parsecs. El espacio intergaláctico está compuesto por un tenue gas cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico. La mayoría de las galaxias están dispuestas en una jerarquía de agregados, llamados cúmulos, que a su vez pueden formar agregados más grandes, llamados supercúmulos. Estas estructuras mayores están dispuestas en hojas o en filamentos rodeados de inmensas zonas de vacío en el universo.

Se especula que la materia oscura constituye el 90 % de la masa en la mayoría de las galaxias. Sin embargo, la naturaleza de este componente no está demostrada, y de momento aparece solo como un recurso teórico para sustentar la estabilidad observada en las galaxias. La materia oscura fue propuesta inicialmente en 1933 por el astrónomo suizo Fritz Zwicky, pues la rotación observada en las galaxias indicaba la presencia de una gran cantidad de materia que no emitía luz.

Clases de Galaxias

Cuando se utilizan telescopios potentes, en la mayor parte de las galaxias sólo se detecta la luz mezclada de todas las estrellas; sin embargo, las más cercanas muestran estrellas individuales.Las galaxias presentan una gran variedad de formas. En 1930 Edwin Hubble clasificó las galaxias en elípticas, espirales e irregulares. Las dos primeras clases son más frecuentes.

Galaxias elípticas

Algunas galaxias tienen un perfil globular completo con un núcleo brillante.

Estas galaxias, llamadas elípticas, contienen una gran población de estrellas viejas, normalmente poco gas y polvo, y algunas estrellas de nueva formación. Las galaxias elípticas tienen gran variedad de tamaños, desde gigantes a enanas. En la foto, la elíptica Galaxia del Sombrero, M104.

Hubble simbolizó las galaxias elípticas con la letra E y las subdividió en ocho clases, desde la E0, prácticamente esféricas, hasta la E7, usiformes. En las galaxias elípticas la concentración de estrellas va disminuyendo desde el núcleo, que es pequeño y muy brillante, hacia sus bordes.

Galaxias espirales

Las galaxias espirales son discos achatados que contienen no sólo algunas estrellas viejas sino también una gran población de estrellas jóvenes, bastante gas y polvo, y nubes moleculares que son el lugar de nacimiento de las estrellas.

Generalmente, un halo de débiles estrellas viejas rodea el disco, y suele existir una protuberancia nuclear más pequeña que emite dos chorros de materia energética en direcciones opuestas. Una de ellas es la galaxia de Bode, M81.

Las galaxias espirales se designan con la letra S (spiral). Dependiendo del menor o mayor desarrollo que posea cada brazo, se le asigna una letra a, b ó c (Sa, Sb, Sc, SBa, SBb, SBc).

Existen otras galaxias intermedias entre las elípticas y las espirales. Son las llamadas lenticulares o lenticulares normales, identificadas como SO y clasificadas en los grupos SO1, SO2 y SO3. A su vez, se distinguen las lenticulares barradas (SBO) que se clasifican en tres grupos, según presenten la barra más o menos definida y brillante.

Galaxias irregulares

Las galaxias irregulares se simbolizan con la letra I ó IR, aunque suelen ser enanas o poco comunes. Se engloban en este grupo aquellas galaxias que no tienen estructura y simetría bien definidas.

Se clasifican en irregulares de tipo 1 o magallánico, que contienen gran cantidad de estrellas jóvenes y materia interestelar, y galaxias irregulares de tipo 2, menos frecuentes y cuyo contenido es dificil de identificar.

ESTRELLAS BINARIAS

Una estrella binaria es un sistema estelar compuesto de dos estrellas que orbitan mutuamente alrededor de un centro de masas común. Estudios recientes sugieren que un elevado porcentaje de las estrellas son parte de sistemas de al menos dos astros. Los sistemas múltiples, que pueden ser ternarios, cuaternarios, o inclusive de cinco o más estrellas interactuando entre sí, suelen recibir también el nombre de estrellas binarias, como es el caso de Alfa Centauri A y B y Próxima Centauri.

Debido a la gran cantidad de estrellas aparentemente binarias existentes en el Universo, los astrónomos han necesitado desarrollar formas para distinguir las que son verdaderamente binarias de las que parecen serlo, pero que es solo una cuestión óptica. Esa situación surge cuando dos astros separados por grandes distancias y sin relación gravitatoria mutua, se ven muy cercanos desde nuestra perspectiva. También han existido ocasiones en las que estrellas de luminosidad cambiante parecieron ser binarias eclipsantes cuando en realidad no lo eran.

Si bien existen pares de estrellas orbitando tan alejadamente una de otra como para evolucionar de forma independiente, en muchas ocasiones las binarias se encuentran a distancias tan cortas que su progreso individual se ve alterado por los cambios que sufre su compañera. Esos sistemas evolucionan entonces como un todo, creando objetos que de otra forma serían imposibles.