Universo: se compone de miles de millones de galaxias. En cada galaxia hay miles de millones de estrellas, planetas y nebulosas. Sin embargo, el universo está en su mayor parte vacío: las distancias entre los cuerpos celestes son enormes y entre ellos no hay absolutamente nada. La atmósfera terrestre dificulta esta observación. Para evitar ser molestados por la atmósfera, los telescopios se han situado en el espacio para realizar sus observaciones.
Las Galaxias
Galaxias: una galaxia es un conjunto de miles de millones de estrellas, gas y polvo.
La Vía Láctea es la galaxia a la que pertenece el Sistema Solar. Se trata de una galaxia en forma de espiral. Está formada por más de 100 000 millones de estrellas que nuestro ojo no puede distinguir individualmente.
Por la noche se puede observar este conjunto de estrellas a simple vista. Se le llama Vía Láctea porque se asemeja a una coulée (chorro) de leche a través del cielo.
Formación del Universo: Teoría del Big Bang
Formación del universo: la historia de la materia comienza hace 13 700 millones de años con el nacimiento del universo durante el periodo del Big Bang. Esta época se caracteriza por densidades de energía y temperaturas enormes. Las condiciones físicas son tan excepcionales que la física actual no posee una teoría capaz de explicarlas.
Un centésimo de segundo después del Big Bang aparecen las partículas atómicas: protones, neutrones y electrones.
Los núcleos de deuterio se forman al cabo de 1 segundo.
Los núcleos de helio se forman al cabo de un cuarto de hora.
Los átomos de hidrógeno y helio se forman 300 000 años más tarde.
Nubes frías de hidrógeno y helio se forman al cabo de un millón de años.
Estamos entonces a 100 millones de años después del Big Bang.
Las estrellas y los planetas tal como los conocemos se forman al cabo de 5 000 millones de años.
En cuanto al planeta Tierra, existe desde hace 4 600 millones de años.
Las Estrellas
Estrellas: al observar las estrellas nos encontramos con una gran variedad: pequeñas, grandes, azules, rojas, blancas. Una estrella azul es caliente y una estrella roja es fría. Una estrella puede alcanzar una temperatura de 30 000 grados, mientras que otras tienen una temperatura de 3000 grados. El Sol tiene una temperatura superficial de 5800 grados.
Cuanto más masiva es una estrella, más comprimido está su núcleo. La temperatura está ligada a la fuente de energía de las estrellas: la fusión nuclear, que en el núcleo de la estrella transforma 4 átomos de hidrógeno en uno de helio, liberando en el proceso una gran cantidad de energía. Estas reacciones de fusión serán tanto más rápidas cuanto mayores sean la presión y la temperatura central de la estrella.
Una estrella puede variar de tamaño durante su evolución. En toda estrella llega un momento en que el hidrógeno se agota. Las capas menos profundas son entonces lo bastante calientes y la estrella se hincha desmesuradamente hasta alcanzar la fase de gigante roja. La temperatura superficial disminuye y se pueden presentar varios casos:
Si la estrella era poco masiva en origen, acabará expulsando sus capas externas, dejando un núcleo caliente llamado enana blanca.
Si era muy masiva, tras la fase de gigante roja se producirán nuevas reacciones de fusión nuclear: el helio se transformará en carbono, nitrógeno, oxígeno y después en elementos más pesados. La estrella acabará implosionando y dará lugar a una supernova. De ello resultará una estrella de neutrones o un agujero negro.
Las estrellas masivas tienen una vida más corta que las demás, pues su temperatura es más elevada y sus reacciones de fusión son más rápidas. El Sol, que es una estrella de masa media, tarda 9 000 millones de años en convertir un 10% de su hidrógeno en helio.
Las enanas rojas son las estrellas más pequeñas. Su luminosidad es demasiado débil para verlas a simple vista.
Las enanas marrones son estrellas demasiado pequeñas para que se produzcan las reacciones de fusión nuclear.
