El Universo: Un Vasto Misterio

El universo es un inmenso vacío que alberga miles de millones de galaxias, cada una con sus propias estrellas, planetas y nebulosas (nubes de polvo y gas).

Componentes del Universo

• Materia observable: Aquella que podemos ver, ya sea a simple vista o con instrumentos.
• Materia no observable: Constituye el 90% de la materia total y su existencia se deduce por sus manifestaciones, como las fuerzas de atracción y la liberación de energía en zonas donde no hay materia observable.

Elementos Químicos del Universo

La composición química del universo es principalmente:

• Hidrógeno (H): 75%
• Helio (He): 20%
• Resto de elementos: 5%

Estos elementos se identifican mediante el análisis del espectro de la luz. Cada elemento tiene un espectro característico, que se manifiesta en la absorción de ciertas radiaciones, creando franjas negras en el espectro.

Movimientos en el Universo

Todos los componentes del universo están en constante movimiento: las estrellas giran alrededor del núcleo de sus galaxias, los planetas alrededor de las estrellas y los satélites alrededor de los planetas.

Ley de Gravitación Universal de Newton

Las masas se atraen con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fórmula es: F = G · M · m / d², donde G es la constante de gravitación universal (6.667 · 10^-11 N · m² / kg²).

¿Cómo Poner un Objeto en Órbita?

Para poner un objeto en órbita, es necesario comunicarle una velocidad muy grande (velocidad de escape). Al girar, la fuerza de atracción se iguala a la fuerza centrífuga.

Agujeros Negros

Los agujeros negros son zonas de altísima densidad, donde la fuerza de atracción es tan enorme que ni la luz puede escapar. Al ser atrapados, los objetos aceleran y emiten radiación (rayos X). Existe una distancia de seguridad para evitar ser atrapado. Cuanto más atrapa un agujero negro, más fuerza tiene.

Origen del Universo

Toda la materia estaba concentrada en un espacio muy pequeño. Las galaxias se separan y, retrocediendo en el tiempo, se deduce que toda la materia estuvo unida en un punto (huevo cósmico).

Efecto Doppler

Cuando un objeto emite ondas mientras se mueve, estas se distorsionan. Si el emisor se acerca, la onda se comprime (longitud de onda más corta), y si se aleja, la onda se estira (longitud de onda más larga).

Historia del Universo

1. Inflación: El Big Bang ocurrió hace 13,700 millones de años.
2. Formación de materia: Se formaron electrones y partículas precursoras de protones y neutrones, que luego dieron lugar a protones y neutrones.
3. Formación de átomos: Se formaron los primeros átomos de hidrógeno y helio.
4. Encendido del universo: Al formarse átomos, la luz se propagó con facilidad (radiación cósmica de fondo).
5. Formación de galaxias.
6. Energía oscura: Una energía que impulsa la expansión del universo, alejando las galaxias.

Formación de los Elementos Químicos

El helio se forma a partir de la fusión nuclear de dos átomos de hidrógeno. En estrellas mayores que el sol, se forman elementos más pesados hasta llegar al hierro. A partir de este elemento, no hay suficiente energía para seguir añadiendo protones.

Las fuerzas de atracción concentran la masa en el centro de la estrella, generando tensiones que culminan en una explosión conocida como supernova, donde se forman el resto de los elementos químicos.