El universo: galaxias, estrellas, agujeros negros y el Big Bang

Más allá del sistema solar

El Sol es una de más de 100.000 millones de estrellas que hay en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Hay unos 80.000 millones de galaxias agrupadas en un cúmulo de galaxias. La Vía Láctea forma parte del cúmulo de Virgo, que contiene unas 2.000 galaxias.

Espirales, elípticas o irregulares

La Vía Láctea es una galaxia espiral, con un bulbo central del que parten unos brazos que conforman un disco galáctico giratorio. Este disco tiene unos 100.000 años luz de diámetro, y la galaxia más próxima se encuentra a 80.000 años luz.

¿Qué hay en las galaxias?

Estrellas: la vida de una estrella depende de que su masa sea mayor o menor. Una estrella de masa media tiene una existencia de unos 10.000 millones de años. La energía generada procede de reacciones termonucleares que transforman el hidrógeno en helio. Al agotar su hidrógeno y empezar a consumir helio, la estrella aumenta de tamaño y se convierte en una gigante roja. Agotado el helio, se contrae hasta convertirse en una enana blanca, de tamaño similar a la Tierra pero mucho mayor densidad. La estrella más básica que el Sol consumirá su hidrógeno. Una estrella de este tipo, tras la fase de gigante roja, concluye su vida con una explosión: es la denominada supernova, que emite enormes cantidades de luz tras las cuales se apaga definitivamente.

Nebulosas: masas de polvo y gas interestelar, conocidas como "cunas de estrellas". A partir de los materiales que las constituyen se originan estrellas. Son más o menos visibles desde la Tierra en función de su densidad y de la presencia en ellas de estrellas en formación.

Materia oscura: la materia visible, de la que están compuestas las estrellas, nebulosas y el polvo interestelar, constituye menos del 10% de la masa total de la galaxia. El resto se denomina materia oscura y energía oscura.

Agujeros negros

Son concentraciones de materia de altísima densidad cuyo campo gravitatorio es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar, pues la radiación emitida por la materia o bien acelera antes de caer en el pozo gravitatorio.

Cómo empezó todo

El astrónomo estadounidense Edwin Hubble observó que las galaxias se están alejando unas de otras. Dedujo que el universo se encuentra en expansión. Si las galaxias se alejan, en el pasado estaban más cerca y, en un futuro, podrían acercarse hasta converger.

La teoría aceptada sobre el origen del universo es la del Big Bang o gran explosión

Sus ideas principales son:

• Tiempo cero: un momento inicial, denominado tiempo cero, en el que toda la materia y la energía estaban concentradas en un punto de densidad casi infinita. Ocurrió hace unos 13.700 millones de años.
• Inflación: al producirse la gran explosión, el universo multiplicó extraordinariamente su tamaño. En los instantes iniciales de esta inflación no existía la materia tal como la conocemos; solo había partículas subatómicas libres y radiación, conocida como radiación primordial.
• Síntesis primordial de hidrógeno y helio: al expandirse el universo se formaron los primeros átomos de hidrógeno y helio. La radiación primordial continuó su camino, impregna hoy todo el universo y se denomina radiación cósmica de fondo.
• Formación de galaxias: 200 millones de años después de la gran explosión ya se habían formado las primeras galaxias. En ellas solo había hidrógeno y helio, pero en los núcleos de sus estrellas, a enormes temperaturas, comenzaron a formarse otros elementos más pesados, como el carbono.
• Formación de elementos pesados: algunos de estos elementos más pesados requerían las condiciones que desencadenaban las supernovas, cuyas explosiones los esparcían por el universo. Los elementos que componen nuestro cuerpo se formaron así, por eso se suele decir que somos polvo de estrellas.