El origen del Universo

Por Nancy Daniela Franco Morales 

images-7Antes del principio de los tiempos no existía nada: no había espacio, ni materia, ni tiempo. Ese nada significaba un absoluto vacío. Según la biblia, dios creó primero el cielo y la Tierra, sin embargo nuestro mundo no es más que un pequeño planeta arrastrado por una estrella común de segunda generación que no se formó sino miles de millones de años después de la creación del universo.

En efecto, en el principio no había nada, salvo una singularidad: un pequeño punto infinitesimal en el cual se condensaba toda la energía de nuestro universo.

En algún momento toda esa energía condensada en aquel punto estalló en una colosal explosión conocida por los astrónomos como “Big Bang” o gran explosión.

Al ir expandiéndose esa explosión ésta fue crenado a su paso el propio espacio y también desde entonces empezó a correr el tiempo. Fue tal el calor que generó esa explosión que también se formó la materia.

En un principio no había átomos. Solamente existía la materia en forma de partículas subatómicas. Sin embargo, no solo se formó la materia, sino también la antimateria.

En nuestro universo las partículas básicas de la materia son los electrones, con carga eléctrica negativa, los protones con carga positiva y los neutrones que no poseen carga eléctrica.

En la antimateria dichas cargas están invertidas. Cuando la materia se pone en contacto con la antimateria ambas mutuamente se destruyen, no pudiendo coexistir simultáneamente en un mismo universo.

En virtud de lo anterior, se llevo a cabo una batalla en la que resultó victoriosa nuestra materia, pero la merma de su volumen fue enorme. Ello explica los enormes huecos de espacio sin materia que existe en nuestro universo. Todo lo que ahora existe, es apenas una fracción de la materia inicial y de los residuos de aquella batalla que creó la materia actual de nuestro universo.

Se pensaba que aquella explosión habría ocurrido hace más de 15,000 millones de años, sin embargo, cálculos más recientes indican que ocurrió hace 13,700 millones de años.

Unknown-12El único elemento químico que se formó entonces de aquellos residuos era el más sencillo: el hidrógeno, con una partícula en su núcleo con carga positiva (protón) y otra girando alrededor con una carga negativa (electrón). Los neutrones sin carga se formaron por la fusión de electrones y protones miles de millones de años después en las explosiones de las súper nova.

Entonces, había nubes de hidrógeno por todas partes. Aquellas primeras nubes oscuras de hidrógeno se fueron condensando por simple efecto gravitacional. De acuerdo a la ley de gravitación universal de Newton, físicamente toda acumulación de masa genera un campo gravitatorio a su alrededor cuya potencia depende de la cantidad de masa y también del tamaño que tenga esa acumulación.

En forma individual las grandes conglomeraciones de nubes cada vez se fueron compactando más y más, girando rápidamente alrededor del centro de las mismas por efecto gravitatorio, hasta que en algún momento fue tal la concentración de gas y tal la compresión ejercida por la gravedad que toda esa masa de átomos que giraba a enormes velocidades se calentó por la colisión y compresión de los mismos en ese núcleo hasta alcanzar los 10 millones de grados centígrados.

A semejante temperatura y tremenda compresión, los átomos de hidrógeno se fusionaron formando átomos de helio y de aquella reacción termonuclear se desprendió una inmensa cantidad de energía en forma de calor, luz y otras muchas radiaciones. Aquellas masas compactas de hidrógeno empezaron a brillar intensamente, creándose así las primeras estrellas.

Aquellas primeras estrellas de nuestro primitivo universo poseían enormes campos gravitatorios y debido a eso, todas ellas empezaron a girar y agruparse en gigantescos enjambres estelares formándose así las galaxias. Una galaxia es una enorme aglomeración de estrellas.

Esas primeras estrellas de nuestro universo las había de diversos tamaños, desde muy pequeñas, mucho más pequeñas que nuestro sol, hasta las súper gigantes, miles de veces más grandes que el mismo.

Del destino y tamaño de esas primeras estrellas dependería la creación de las estrellas de segunda generación como nuestro Sol, y de la formación de planetas rocosos como la Tierra.

Unknown-15Las estrellas no son eternas, su brillo y energía dependen de la fusión nuclear del hidrógeno dentro de su núcleo. Reacciones nucleares como las que ocurren dentro de las estrellas desatarían una enorme explosión nuclear, pero tal explosión es evitada y contenida por el intenso campo gravitatorio de la estrella.

En las estrellas dos inmensas fuerzas de neutralizan y las mantienen estables: la fuerza nuclear que tiende a expandirse y la fuerza gravitatoria que contiene a la primera.

Cuando una estrella ha agitado todo su hidrógeno empieza a fusionar con el helio, formándose litio, luego berilio y así hasta el Carbon.

Una estrella de mediano tamaño cuando agoniza no puede fusionar materia para
Formar los demás elementos pesados pues carece de la suficiente nada para comprimir más la materia dichas estrellas cuando están por extinguirse primero se dilatan hasta agotar toda la materia que les queda convirtiéndose en gigantes rojas y luego de algunos cientos de miles de años se colapsar sobre sí mismas y expiran liberando a todos esos elementos nuevos que fusionaron quedando en el centro de toda esa nube de materia una estrella enana blanca.

La muerte de esas primeras estrellas sembró a nuestro universo de nuevos elementos. Los elementos más estados se formaron por la explosión de estrellas gigantes en agonia.

Cuando una de esas estrellas gigantes ha agotado todo su combustible se colapsa sobre sí misma del es tal su masa que en un instante expulsa toda esa materia en forma de una colosal explosión, habiendo tanta energía en ella que se fusionan los átomos que la conforman creándose todos los elementos que conocemos, desde el hierro hasta el uranio. Ese fenómeno estelar es conocido como nova.

Luego de esa explosión, los nuevos elementos formados quedan dispersos en forma de nubes  apenas iluminadas por los restos de la extinta estrella en el centro. Cuando muere una estrella aún más grande la explosión es inmensamente mayor a la de una nova, y es tan poderosa que cuando ocurre, esa sola estrella explosiva brilla más que todas las estrellas de su galaxia juntas.
A esas gigantescas estrellas explosivas se les conoce como súper novas.

Debido a su enorme masa, luego de la explosión de una súper nova los restos de esta se vuelven a compactar siendo tal La intensa gravedad que los electrones se fusionan con los protones formando una estrella de neutrones muy densa, de solo 15 km de diametro, pero con una masa como la de nuestro sol.

Dichas estrellas giran a velocidades vertiginosas lanzando al espacio destellos de luz y hondas de radio rítmicas, como si fuesen un faro, detectables desde la tierra, es por eso que a dichos cuerpos también se les conoce como púlsares.
Los elementos más raros como por ejemplo El Oro y platino se formaron a partir de las colisiones entre púlsares.

Todas las estrellas cercanas a la explosión son afectadas y muchas incluso son destruidas.

Unknown-14De las explosiones de supernovas salen a chorro diversos tipos de radiación incluida unas pequeñas partículas subatomicas llamadas neutrinos, que salen despedidas a tal velocidad que llegan a la tierra antes que las hondas de luz.
Lamberte de una estrella súper gigante ocurre inicialmente de forma semejante q la de una súper nova. Al agotar su combustible una estrella de semejante volumen se colapsa sobre sí misma ocurriendo una inmensa explosión, más grande aún que la de una súper nova. Esas imponentes explosiones son conocidas como explosiones gama.

Después de la explosión de esas estrellas súper gigantes es tal la cantidad de masa que poseen, que toda la materia restante vuelve a colapsarse cayendo nuevamente al núcleo de aquella gigante agonia.

El intenso campo gravitatorio hace que esa materia gire rápidamente y se condense más y más, formándose un compacto y súper masivo núcleo de neutrones.

Pero ahí no termina todo como en el caso de los púlsares, que son compactas masas de neutrones, en este caso es tan inmensa la cantidad de materia que esta sigue comprimiendo por el efecto gravitatorio, y al no existir la capacidad de fusionar más materia, no existe entonces fuerza contraria que evite el colapso, hasta llegar el punto en que la materia simplemente desaparece de nuestro universo en un infinitesimal punto que los astrónomos llaman “singuladidad”. Se ha formado un agujero negro, cuya masa es tan comprimida que si hipotéticamente pudiéramos tomar una cucharadita de él, tal cucharadita pesaría más que la tierra, siendo su masa tan enorme y poder gravitatorio tan intenso que no escapa de él ni siquiera la luz.

FUENTES:

  1. http://www.astrofisicayfisica.com/2010/03/una-estrella-de-segunda-generacion.html
  2. http://usuarios.geofisica.unam.mx/cecilia/cursos/11-Origen%20del%20Universo.pdf
  3. http://www.das.uchile.cl/~jose/eh2802_2015/2.16.el_big_bang_2015.pdf

 

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