Conceptos Fundamentales de Cosmología y Estructura del Universo

Teorías del Conocimiento del Universo

Modelos Cosmológicos Históricos

• Modelo Geocéntrico: La Tierra es el centro del universo, en torno a la cual giran los demás astros unidos a las esferas celestes (propuesto por Aristóteles).
• Modelo Heliocéntrico: El Sol es el centro del universo y los demás astros giran en torno al Sol en órbitas circulares.

Leyes Fundamentales

Ley de Gravitación Universal: La fuerza de la gravedad es la que mantiene a la Luna en órbita alrededor de la Tierra, al igual que cualquier par de masas se atraen entre sí.

Exploración del Universo

Los principales instrumentos utilizados para la exploración del universo son:

• Los telescopios ópticos.
• Los radiotelescopios.
• Las sondas espaciales.
• Las naves espaciales tripuladas.

Origen y Evolución del Universo

El modelo predominante describe el origen a partir de un superátomo de altas temperaturas y densidades que lo hicieron inestable, produciendo una explosión (el Big Bang).

1. Se liberaron partículas subatómicas; al bajar las temperaturas, estas se unieron.
2. Formando átomos de Hidrógeno (H) y Helio (He), que se asociaron dando lugar a protogalaxias. Las fuerzas gravitatorias actuaron formando galaxias (uniones de estrellas).
3. La masa que quedó alrededor de las estrellas se unió para formar cuerpos como planetas y satélites.

El Futuro del Universo

Actualmente, la expansión y el enfriamiento del universo continúan. El destino final dependerá de la masa total y las fuerzas gravitatorias:

• Si la masa no es elevada, hablaremos de un universo abierto (expansión continua).
• Si la masa es muy elevada, habrá una gran contracción ocasionando un nuevo Big Bang, lo que se denomina universo cerrado o universo cíclico.

LAS GALAXIAS

Se define la galaxia como la unidad básica del universo. Están formadas por:

• Agregados de estrellas y nebulosas.

Las galaxias se agrupan dando lugar a cúmulos, los cuales, a su vez, forman estructuras mayores denominadas supercúmulos.

Nuestro planeta se encuentra en la Vía Láctea, la cual forma parte de un cúmulo de aproximadamente 30 galaxias.

LAS ESTRELLAS

Las estrellas son enormes concentraciones de materia, brillantes y calientes. La reacción de fusión nuclear genera gran cantidad de energía, responsable de su temperatura y brillo.

Fuerzas Estelares

Las estrellas están sujetas a dos fuerzas principales:

• Fuerzas gravitatorias (atracción).
• Fuerzas expansivas (generadas por la fusión).

Color y Temperatura Estelar

El color de una estrella está directamente relacionado con su temperatura superficial:

Azul > Blanco azulado > Blanco > Amarillo blanquecino > Amarillo > Naranja > Rojo (más frío).

Ciclo de Vida Estelar

Cuando el combustible nuclear se agota, las estrellas se enfrían y quedan como una enana blanca. Si continúan enfriándose, se convertirán en una enana negra sin brillo.