1.De qué está hecho el universo.
2.¿Cómo está organizado el universo?
3.El universo en movimiento.
4.Del big bang al big rip.
5.El origen de los elementos.
6.El origen del Sistema Solar
7.Un viaje científico por el Sistema Solar.
8.Exoplanetas: la gran sorpresa
9.Observar el cielo. La esfera celeste. Los mapas celestes.
1. De qué esta hecho el universo.
Una de las cosas más vergonzosas que han tenido que reconocer los astrónomos es que no tienen ni idea de qué está hecho el universo. Aun asi tenemos cuatro elementos griegos.
Por un lado está la materia ordinaria, los átomos de los que están hechos estrellas, nebulosas y nosotros mismos. Los físicos la llaman materia bariónica: sería el elemento “tierra”.
El “aire” del cosmos es la materia oscura caliente, partículas de masa muy pequeña que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. El representante más claro, nacido para ser oscuro, es el neutrino, una partícula de una masa tan pequeña y que interacciona tan poco con la materia que se ha definido como un cuchillo muy afilado sin mango…. y sin hoja.
El “agua” cósmica está representada por la materia oscura fría, partículas subatómicas exóticas, muy masivas, que se formaron durante la furia de la Gran Explosión. Son el juguete preferido de los físicos teóricos. Aquí tiene cabida toda la fauna de partículas raras que pueblan los artículos de los teóricos: axiones, partículas supersimétricas… Curiosamente, quien pone freno a estos sueños son los grandes aceleradores de partículas. Los experimentos del CERN, por ejemplo, han excluido a varios posibles “candidatos” para materia oscura.
Los fotones de luz son el cuarto elemento, el “fuego” cósmico. La gran mayoría de ellos aparecieron inmediatamente después de la Gran Explosión pero muchos otros se han ido formando en los diferentes procesos que podemos ver en el cielo.
Ahora bien, existe otra sustancia cósmica hasta hace poco tiempo ignorada. Es la quintasencia, la energía del vacío, la energia oscura, representada por la constante cosmológica. Es posible que las dos terceras partes del universo estén hechas de ese misterioso material del que Aristóteles decía que estaban hechos las esferas celestes.
En febrero de 2003 la NASA desvelaba el primer mapa detallado del cielo de la radiación cósmica de fondo, el “eco”, en el rango de microondas, de lo que fue la Gran Explosión.
1. De qué esta hecho el universo.
Una de las cosas más vergonzosas que han tenido que reconocer los astrónomos es que no tienen ni idea de qué está hecho el universo. Aun asi tenemos cuatro elementos griegos.
Por un lado está la materia ordinaria, los átomos de los que están hechos estrellas, nebulosas y nosotros mismos. Los físicos la llaman materia bariónica: sería el elemento “tierra”.
El “aire” del cosmos es la materia oscura caliente, partículas de masa muy pequeña que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. El representante más claro, nacido para ser oscuro, es el neutrino, una partícula de una masa tan pequeña y que interacciona tan poco con la materia que se ha definido como un cuchillo muy afilado sin mango…. y sin hoja.
El “agua” cósmica está representada por la materia oscura fría, partículas subatómicas exóticas, muy masivas, que se formaron durante la furia de la Gran Explosión. Son el juguete preferido de los físicos teóricos. Aquí tiene cabida toda la fauna de partículas raras que pueblan los artículos de los teóricos: axiones, partículas supersimétricas… Curiosamente, quien pone freno a estos sueños son los grandes aceleradores de partículas. Los experimentos del CERN, por ejemplo, han excluido a varios posibles “candidatos” para materia oscura.
Los fotones de luz son el cuarto elemento, el “fuego” cósmico. La gran mayoría de ellos aparecieron inmediatamente después de la Gran Explosión pero muchos otros se han ido formando en los diferentes procesos que podemos ver en el cielo.
Ahora bien, existe otra sustancia cósmica hasta hace poco tiempo ignorada. Es la quintasencia, la energía del vacío, la energia oscura, representada por la constante cosmológica. Es posible que las dos terceras partes del universo estén hechas de ese misterioso material del que Aristóteles decía que estaban hechos las esferas celestes.
En febrero de 2003 la NASA desvelaba el primer mapa detallado del cielo de la radiación cósmica de fondo, el “eco”, en el rango de microondas, de lo que fue la Gran Explosión.
1. ¿Cómo podemos saber de qué elementos está compuesta una estrella si no
podemos tocarla?
podemos tocarla?
Por espectrometría. Cada elemento y compuesto del universo tiene un
color único, como si fuera una huella dactilar. Estudiando el color de
una estrella, un planeta, un asteroide o cualquier otro cuerpo podemos
saber exactamente de qué está compuesto. Cuando hacemos un espectrograma, la foto del espectro de la luz que
viene de la estrella, podemos ver algunas líneas negras, con
determinadas frecuencias, que corresponden a determinados átomos según
la temperatura y la velocidad que se acerca o se aleja la estrella,
dependiendo hacia donde se corre y en qué frecuencia los encontramos.
2. ¿ Qué es el espectro de la luz?
Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia.
3. Diferencias entre el espectro de emisión y absorción.- ¿qué son las líneas negras que aparecen en el espectro de absorción?
Todos los cuerpos emiten energía a ciertas temperaturas. El espectro de la radiación energética emitida es su espectro de emisión. Mientras que el espectro de absorción ocurre cuando un cuerpo absorbe radiación emitida desde otros cuerpos, eliminando del espectro de radiación que reciben aquellas bandas absorbidas, que quedan de color negro.
4. Busca una imagen del espectro de
absorción del hidrógeno y otra del helio y pégalas en este apartado.
¿En qué se diferencian los dos espectros?
Se diferencian en las lineas negras, en el helio hay mayor numero de lineas, y se colocan de diferente forma.
5. La materia invisible "oscura" ¿como sabemos de su existencia?
El Universo contiene una enorme cantidad de
materia oscura, invisible para cualquiera de nuestros instrumentos. Sólo
sabemos de su existencia por la acción gravitatoria que ejerce sobre la
materia "normal", la que sí podemos ver y de la que están hechas todas
las galaxias, las estrellas y los planetas.
6. En el universo las distancias
son enormes, si las expresamos en Km tendríamos que trabajar con números
muy grandes. Se utiliza como medida el "año luz" que es la distancia que recorre la luz en un año.
a. ¿Qué distancia en Km corresponde a 1 año luz? Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año. Equivale a 9,460728 × 1012 km = 9.460.730.000.000 km.
b. La estrella más cercana a nosotros "α Centauri" ¿Qué distancia nos separa de ella?
La distancia del Sol a Proxima Centauri es
de 4,22 años luz que es igual a 40 billones de kilometros. Para caminar
esta distancia te tomaria mil millones de años. Por lo tanto está a
4,37 años luz de la Tierra.
c. ¿Cuánto tiempo tardar la luz en llegar desde el Sol al centro de nuestra galaxia "Vía Láctea"?
Un rayo de luz que partiera del Sol tardaría 30 000 años en llegar al centro de nuestra galaxia.EL UNIVERSO DE STEPHEN HAWKING "TODA LA HISTORIA".
Hay pistas por todas partes y la mas importante la tenemos en el cielo. En el cielo encontraremos una parte muy pequeña de todas las galaxias. Todas las galaxias se ven rojizas desde la tierra. Con el coche vemos una prueba de lo que pasa en el universo, el efecto Doppler. El sonido junto con el color del coche al acercarse o al alejarse se alteran. El universo entero se desplaza en todas las direcciones y eso lo sabemos gracias al color rojizo que se ve desde el cielo. Todas las particulas del universo estaban juntas en un mismo lugar, y eso provocó el big bang. El big bang se produjo en la oscuridad. Este universo temprano era muy extraño. Era una niebla ultracaliente de energia, se espandio. y produjo un destello de radiacción. En 100s, era tan grande como el sistema solar. La mitad de esas particulas estaban hechas de la misma materia de la que estamos compuestos nosotros. Habia mas materia que antimateria. Se creó una niebla la cual se dispersó y el universo se hizo visible. La gravedad fue planteada por Isaac Newton, la cual se creó en el big bang. La gravedad hace que estemos sujetos a la tierra. Algunas partes eran menos densas que otras en el gas, donde eran mas densas se formaron las estrellas y las galaxias. Sin la imperfección ninguno de nosotros existiría. El universo era practicamente solo hidrogeno. El hidrogeno es una fuerza de poder inmensa. El hidrogeno proporciona calor y luz. Cuando el hidrogeno se compacta los atomos de gas se empiezan a unirse. Asi empezó la fusión nuclear donde le hidrogeno al comprimirse se transforma en helio. (aumento de energía). Asi se pudieron crear las estrellas. La energia que desprende una estrella es devastadora. En el centro el hidrogeno estaba tan caliente que comenzó a fusionarse. Las estrellas se fueron creando despues de que se crease la primera estrella (la mas grande de todas), asi se creó el sol. No se puedo construirse un mundo como el nuestro solo con hidrogeno y helio. Se necesitan todo tipo de elementos para que la estrella explote. Las estrellas son fabricas enormes de los elementos. Al fusionarse las particulas de helio se forma el carbono y tambien se libera energia. La estrella se queda compuesta por capas debido al fusion de las particulas. Hasta llegar al hierro, ahi toma el relevo la gravedad y hace que la estrella se colapse y explote. La supernova es la muerte de una estrella y la creación de algo nuevo. Los elementos pesados se forman en el corazon de una estrella apunto de explotarse. Nuestro cuerpo esta hecho por las particulas de las estrellas.
7.-
¿Cuánto tiempo tarda en llegar la señal enviada desde la Voyager 1,el
día 8 de abril de 2011, en llegar al centro de control en la tierra? (la
señal de radio que nos envia viaja a la velocidad de la luz)
-Voyager 1 se encuentra a 17.490 millones de kilómetros del Sol que para pasarlo a años luz se divide entre 9,460728 × 1012 km y se suma la distancia del sol a la tierra que son 8,3 minutos.
-Resultado = 8,3+0.00185(aprox)=8.30185 minutos luz tarda.
8.-Si
suponemos que la señal de una nave espacial es de 17km/s cuanto tiempo
tardaría en recorrer la distancia que separan la Tierra a Marte.
-La distancia entre la Tierra y Marte varía dependiendo de dónde estén
los dos planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Así que el tiempo
que toma viajar a Marte desde la Tierra depende de la distancia entre
los dos planetas en el momento del lanzamiento.
-Partiendo de la ecuación v=d/t --> t=d/v
-Si la oposición ocurre en el afelio la distancia Tierra-Marte en el momento de la oposición es de 102 millones de kilómetros.
t=102.000.000/17--->6.000.000seg lo que equivaldría a unos 69 días y medio.
-Si la oposición ocurre en el perihelio la distancia Tierra-Marte en el momento de la oposición es de 59 millones de kilómetros.
t=59.000.000/17---> l3470599,235seg---> unos 40 días
3.- EL UNIVERSO EN MOVIMIENTO
La luz es la maxima velocidad a la que se puede espirar. Un segundo a la velocidad de la luz podría dar 7 vueltas a la tierra.
La luz del sol trada en llegar a la tierra mas de 8 segundos.
tardan 1 segundo en llegar las transmisiones de radio desde la luna hasta la Tierra.
La estrella mas cercana esta tanlejana que la luz que recibimos de hace millones de años.
Cuan las galaxias son bebes tson una masas uniformes que envian una rayos de loz lla mados rayose lo luz cosmicos.
La radiación con efecto microondas.
La luz del sol trada en llegar a la tierra mas de 8 segundos.
tardan 1 segundo en llegar las transmisiones de radio desde la luna hasta la Tierra.
La estrella mas cercana esta tanlejana que la luz que recibimos de hace millones de años.
Cuan las galaxias son bebes tson una masas uniformes que envian una rayos de loz lla mados rayose lo luz cosmicos.
La radiación con efecto microondas.
TEORIA DEL BIG BANG:
La teoría del Big Bang es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general. La expresión Big Bang proviene del astrofísico inglés Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría. No obstante, hay que tener en cuenta que en el inicio del Universo ni hubo explosión ni fue grande, pues en rigor surgió de una «singularidad» infinitamente pequeña, seguida de la expansión del propio espacio.
Basándose en medidas de la expansión del Universo, en función de
la variación de la temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en función de la correlación de las galaxias, se cree que el Big Bang ocurrió aproximadamente 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Durante los primeros segundos, la temperatura era de más de un billón de grados y toda la energía se hallaba en forma de radiación. Durante los primeros 10 segundos se formaron las partículas elementales y al cabo de 15 minutos se formaron núcleos de hidrógeno y helio, en proporción de cuatro a uno. Unos 10.000 años después la temperatura había descendido a unos 100.000 grados y se formaron los primeros átomos de hidrógeno. Al cabo de unos 400.000 años el hidrógeno empezó a condensarse en nubes (las futuras estrellas), las cuales a su vez se agrupaban en cúmulos mayores (las futuras galaxias).
la variación de la temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en función de la correlación de las galaxias, se cree que el Big Bang ocurrió aproximadamente 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Durante los primeros segundos, la temperatura era de más de un billón de grados y toda la energía se hallaba en forma de radiación. Durante los primeros 10 segundos se formaron las partículas elementales y al cabo de 15 minutos se formaron núcleos de hidrógeno y helio, en proporción de cuatro a uno. Unos 10.000 años después la temperatura había descendido a unos 100.000 grados y se formaron los primeros átomos de hidrógeno. Al cabo de unos 400.000 años el hidrógeno empezó a condensarse en nubes (las futuras estrellas), las cuales a su vez se agrupaban en cúmulos mayores (las futuras galaxias).
Las partículas (P+ y e-) interferían con los fotones. Pero al combinarse entre ellas para formar átomos, la luz pudo viajar libremente por el espacio recién creado. El Universo se hizo transparente y surgió la radiación cósmica de fondo, estás son
radiaciones muy débiles que nos llegan desde cualquier punto del
Universo y, que se interpreta como el eco del Big-Bang. Estas ondas
sufren el llamado efecto Doppler, el cuál es un
efecto por el cual un objeto emite ondas mientras se mueve, estas ondas
son distorsionadas. Si el emisor se acerca a la onda se comprime
(longitud de onda más corta) y si se aleja, la onda se estira (longitud
de onda más larga). Los astrónomos descubrieron que las líneas del espectro de la luz que nos llegaba de otras galaxias aparecían desplazadas hacia el rojo (longitud de onda más larga. Esto significaba que las galaxias se estaban y están separando unas de otras.
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