Cosmología Fundamental: Origen y Estructura del Universo

Teorías Actuales: El Origen del Universo

1. Modelo Estático e Infinito

Este fue el modelo más aceptado a principios del siglo XX, que postulaba un **Cosmos inmutable**, eterno. Fue apoyado, entre otros, por **Albert Einstein**.

2. Modelo Dinámico y Finito

En 1929, **Edwin Hubble** demostró experimentalmente que las **galaxias se alejan unas de otras**, indicando que el **Universo está en expansión**. Esta observación implicaba un momento inicial en el que toda la materia estuvo concentrada, sugiriendo así que el Universo tuvo un **origen**.

3. La Teoría del Big Bang

Esta teoría fue propuesta por **George Gamow** en 1948. Postula que toda la **materia y energía** del Universo se concentraban en un **punto primigenio** de densidad y temperatura infinitas. Este punto explosionó, dando inicio a una expansión cósmica que transformó la energía en una gran variedad de **partículas**. A medida que la materia se expandía, se crearon el **espacio y el tiempo**. Cuando el Universo se enfrió lo suficiente, se formaron asociaciones estables de partículas, como **protones y neutrones**. Estos, a su vez, dieron lugar a los núcleos de los primeros elementos químicos: **hidrógeno**, **helio** y pequeñas cantidades de **litio**. Posteriormente, los electrones se unieron a estos núcleos, formando los **primeros átomos**. Estos átomos, agrupándose, formaron una **nebulosa primordial** que, con el tiempo, dio origen a las **galaxias**.

Estructura del Universo

1. Las Galaxias

Son enormes acumulaciones de **materia** en forma de **nebulosas** (nubes de gas y polvo cósmico a partir de las cuales se forman nuevas estrellas, y cuyo origen puede hallarse en los restos que dejan las estrellas al explosionar) y **estrellas**, algunas de las cuales poseen **sistemas planetarios**.

2. Nuestra Galaxia: La Vía Láctea

La **Vía Láctea** es una **galaxia espiral** que contiene entre 100.000 y 300.000 millones de estrellas. En uno de sus brazos espirales se encuentra nuestro **Sistema Solar**, incluyendo el **Sol**, la **Tierra** y los demás planetas. Está formada por las siguientes estructuras principales:

• **Núcleo galáctico**
• **Disco galáctico** (donde se ubican los brazos espirales)
• **Halo galáctico**

3. Las Estrellas

Las **estrellas** nacen en regiones frías y densas, dentro de las **nebulosas**. Son cuerpos celestes de enormes dimensiones en cuyo interior se producen **reacciones nucleares de fusión** que provocan la emisión de una gran cantidad de **energía** (luz y calor). La estrella más cercana a nuestro Sistema Solar es **Alfa Centauri**, ubicada a aproximadamente 4,3 años luz de la Tierra. Otras estrellas, como **Antares**, se encuentran a distancias mucho mayores, por ejemplo, a 220 años luz.

4. Clasificación de las Estrellas

Según su **temperatura superficial**, las estrellas se clasifican en diferentes tipos espectrales, que se asocian a colores específicos:

• **Azul**: Temperaturas alrededor de **30.000ºC** o más.
• **Blanca**: Temperaturas de aproximadamente **10.000ºC**.
• **Amarilla**: Como nuestro **Sol**, con una temperatura superficial de unos **5.500ºC**.
• **Naranja**: Con temperaturas de alrededor de **4.000ºC**.
• **Roja**: Las de menor temperatura, con aproximadamente **3.000ºC** o menos.

5. Evolución de las Estrellas

Durante miles de millones de años, las estrellas fusionan su **combustible nuclear** (principalmente hidrógeno en helio). Cuando este se agota, sufren transformaciones drásticas que dependen fundamentalmente de su **masa inicial** y su **composición**.

• Cuando una estrella es **poco masiva** (como el Sol), se hincha hasta convertirse en una **gigante roja**. Posteriormente, expulsa sus capas externas formando una **nebulosa planetaria** y su núcleo se enfría lentamente, transformándose en una **enana blanca**.
• Las estrellas **más masivas** pueden expulsar sus capas exteriores de forma violenta en una explosión conocida como **supernova**.
• Si la estrella es **extremadamente masiva**, el remanente de su núcleo tras la supernova puede colapsar bajo su propia gravedad y convertirse en un **agujero negro**.