Composición, Origen y Expansión del Universo: Teoría del Big Bang

Composición del Universo

El universo está compuesto principalmente por energía oscura (aproximadamente un 70%), materia oscura (alrededor del 25%) y materia visible (cerca del 5%).

• Materia visible: Está formada por átomos y compone las estrellas, planetas, gases y polvo intergaláctico.
• Materia oscura: Su composición es desconocida, pero se sabe que no emite ni absorbe radiación electromagnética. Su existencia se deduce por los efectos gravitacionales que provoca, formando una especie de esqueleto invisible donde se engarzan las galaxias.
• Energía oscura: Actúa de forma contraria a la fuerza de la gravedad, impulsando la expansión acelerada del universo. Es una de las mayores incógnitas en la cosmología y la física de partículas. Su existencia se dedujo en 1998.

Origen del Universo según la Teoría del Big Bang

Según la teoría del Big Bang, hace aproximadamente 13.700 millones de años, toda la materia, energía, espacio y tiempo del universo se encontraban concentrados en una singularidad: un punto inmaterial infinitamente denso y caliente.

Etapas del desarrollo del Universo

1. Etapa de inflación: El universo experimentó una expansión extremadamente rápida, creciendo a una velocidad enorme. Toda la materia existía en forma de energía.
2. Formación de la materia: Durante el primer segundo, se formaron quarks, electrones, neutrinos y leptones. Los protones y neutrones se asociaron para formar núcleos, y toda la materia formaba un plasma, donde los núcleos atómicos estaban separados de sus electrones y la radiación luminosa no podía escapar.
3. Era de los átomos y la radiación: Se formaron los primeros átomos de hidrógeno, helio y litio. El universo se volvió transparente y la radiación fotónica pudo escapar a través de la materia.
4. Formación de estrellas y galaxias: Aproximadamente 400 millones de años después del Big Bang, zonas del espacio ligeramente más densas se convirtieron en centros de atracción gravitacional. Alrededor de estos centros, se acumuló materia, formando nebulosas, planetas y estrellas. Posteriormente, se originaron las galaxias. Según Hubble, en ese momento el universo tenía la mitad del tamaño actual.

La Expansión del Universo: Descubrimiento de Hubble

Edwin Hubble demostró que las galaxias se alejan unas de otras, confirmando que el universo está en continua expansión. Basó su conclusión en la observación de los espectros de la luz proveniente de estrellas en galaxias lejanas.

Según el efecto Doppler, cuando una onda es emitida por un objeto en movimiento, la longitud de onda percibida por un observador es diferente a la emitida. La longitud de onda es mayor si el objeto se aleja.

Hubble comprobó que las líneas espectrales en el espectro visible del Sol están desplazadas hacia el rojo, indicando un aumento en la longitud de onda. Además, observó que este desplazamiento es mayor cuanto más alejadas están las galaxias. Por lo tanto, el desplazamiento hacia el rojo confirma que el universo está en movimiento y en constante expansión.