El universo está lleno de miles de millones de galaxias y billones de estrellas, junto con un número casi incontable de planetas, lunas, asteroides, cometas y nubes de polvo y gas, todo girando en la inmensidad del espacio. .
Pero si nos acercamos, ¿cuáles son los componentes básicos de estos cuerpos celestes y de dónde provienen?
El hidrógeno es el más común elemento que se encuentra en el universo, seguido de helio; juntos, constituyen casi toda la materia ordinaria. Pero esto representa solo una pequeña porción del universo, alrededor del 5%. Todo el resto está hecho de cosas que no se pueden ver y solo se pueden detectar indirectamente.
Principalmente hidrógeno
Todo comenzó con un Big Bang, hace unos 13.800 millones de años, cuando la materia ultracaliente y densamente empaquetada se expandió repentina y rápidamente en todas direcciones a la vez. Milisegundos más tarde, el universo recién nacido era una masa agitada de neutrones, protones, electrones, fotones y otras partículas subatómicas, agitándose a unos 100 mil millones de grados Kelvin, según a la NASA.
Cada fragmento de materia que forma todos los elementos conocidos en la tabla periódica – y cada objeto en el universo, desde agujeros negros hasta estrellas masivas y motas de polvo espacial – fue creado durante la Gran Bang, dijo Neta Bahcall, profesora de astronomía en el Departamento de Ciencias Astrofísicas de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.
«Ni siquiera conocemos las leyes de la física que han existido en un ambiente tan cálido y denso «, dijo Bahcall a WordsSideKick.com.
Aproximadamente 100 segundos después de Bi g Bang, la temperatura bajó a mil millones de grados Kelvin todavía hirvientes. Aproximadamente 380.000 años después, el universo se había enfriado lo suficiente como para que los protones y neutrones se unieran y formaran litio, helio y el isótopo de hidrógeno deuterio, mientras que los electrones libres quedaron atrapados para formar átomos neutros.
Debido a que había tantos protones dando vueltas en el universo temprano, el hidrógeno, el elemento más ligero, con solo un protón y un neutrón, se convirtió en el elemento más abundante, representando casi el 95% del universo «. s átomos. Cerca del 5% de los átomos del universo son helio, según la NASA. Luego, unos 200 millones de años después del Big Bang, las primeras estrellas se formaron y produjeron el resto de los elementos, que constituyen una fracción del 1% restante de toda la materia ordinaria del universo.
Partículas invisibles
Algo más fue creado durante el Big Bang: la materia oscura. «Pero no podemos decir qué forma tomó, porque no hemos» detectado esas partículas «, dijo Bahcall a WordsSideKick.com.
La materia oscura no se puede observar directamente, todavía, pero sus huellas digitales se conservan. en la primera luz del universo, o la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB), como pequeñas fluctuaciones en la radiación, dijo Bahcall. Los científicos propusieron por primera vez la existencia de materia oscura en la década de 1930, teorizando que la atracción invisible de la materia oscura debe ser lo que mantenía unidos los cúmulos de galaxias en rápido movimiento. Décadas más tarde, en la década de 1970, la astrónoma estadounidense Vera Rubin encontró más evidencia indirecta de materia oscura en las tasas de rotación de las estrellas más rápidas de lo esperado.
Con base en los hallazgos de Rubin, los astrofísicos calcularon que la materia oscura, aunque no se podía ver ni medir, debe constituir una parte significativa del Pero hace unos 20 años, los científicos descubrieron que el universo contenía algo incluso más extraño que la materia oscura: la energía oscura, que se cree que es significativamente más abundante que la materia o la materia oscura.
Una fuerza irresistible
El descubrimiento de la energía oscura se produjo porque los científicos se preguntaban si había suficiente materia oscura en el universo como para provocar que la expansión se desvaneciera o invirtiera la dirección, provocando que el universo colapsara hacia adentro sobre sí mismo.
He aquí, cuando un equipo de investigadores investigó esto a finales de la década de 1990, encontraron que el universo no solo no colapsaba sobre sí mismo, sino que se expandía hacia afuera a un ritmo cada vez más rápido. El grupo determinó que una fuerza desconocida, denominada energía oscura, empujaba contra el universo en el aparente vacío del espacio y aceleraba su impulso; Los hallazgos de los científicos le valieron a los físicos Adam Riess, Brian Schmidt y Saul Perlmutter el Premio Nobel de Física en 2011.
Los modelos de la fuerza requerida para explicar la acelerada tasa de expansión del universo sugieren que la energía oscura debe compensar entre el 70% y el 75% del universo. Mientras tanto, la materia oscura representa alrededor del 20% al 25%, mientras que la llamada materia ordinaria, lo que realmente podemos ver, se estima que constituye menos del 5% del universo, dijo Bahcall.
Teniendo en cuenta que la energía oscura constituye aproximadamente las tres cuartas partes del universo, comprender que es posiblemente el mayor desafío al que se enfrentan los científicos de hoy, el astrofísico Mario Livio, que entonces trabajaba en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, dijo el sitio hermano de Live Science, Space.com en 2018.
«Si bien la energía oscura no ha jugado un papel importante en la evolución del universo en el pasado, jugará el papel dominante en la evolución en el futuro «, dijo Livio. «El destino del universo depende de la naturaleza de la energía oscura».
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Publicado originalmente en Live Science.