A Materia e a Enerxía no Universo

A materia normal está formada por átomos de elementos químicos. Entre un 70% e un 75% é hidróxeno, o elemento máis simple. O resto compóñena os 109 elementos restantes en diferentes porcións.

A materia escura constitúe un 21% do universo. Descoñécese a súa composición posto que non emite nin reflicte ningún tipo de luz ou radiación. Tampouco pode detectarse cos medios técnicos actuais. Considérase que se comporta como a materia común.

Os científicos postularon a súa existencia cando mediron a masa total de estrelas, po e gases dunha galaxia e comprobaron que nin era suficiente para poder explicar a intensidade das forzas gravitacionais que se dan na galaxia nin entre galaxias. Aínda non se atopou no laboratorio ningunha partícula que se lle poida asignar.

A enerxía escura constitúe o 75% do universo e está distribuída de forma homoxénea por todo o espazo.

Tampouco se sabe cal é a súa natureza e considérase unha das maiores incógnitas da cosmoloxía moderna e da física de partículas.

Deduciron a súa existencia en 1998 cando, ao estudar as explosións das estrelas afastadas, supernovas, comprobaron que o universo se expande agora máis rápido que no pasado e consideraron que esta enerxía é a causante da devandita aceleración. A enerxía escura actúa, de forma contraria á forza gravitatoria, xa que se opón á atracción mutua entre as galaxias e causa a separación acelerada entre elas.

A súa existencia foi confirmada posteriormente grazas ás medicións do fondo cósmico de radiación realizadas pola sonda WMAP. Hai 9000 millóns de anos, cando o universo visible tiña a metade de tamaño que na actualidade, a enerxía escura xa estaba presente.

En 1948, George Gamow propuxo que o universo se creou tras unha grande explosión, o Big Bang. Segundo esta teoría, hai 13.700 millóns de anos, toda a materia do universo estaba concentrada nunha zona extraordinariamente pequena e, ao producirse a explosión, saíu impulsada en todas as direccións. Ao concentrarse a materia nalgúns lugares do espazo, formáronse as primeiras estrelas e as primeiras galaxias e, dende entón, o universo continúa en constante evolución.

Na grande explosión orixinaríase toda a materia do universo e, ao ir expandíndose, produciría o espazo e o tempo.

A teoría do Big Bang debía explicar e axustarse ao que se sabía e se observaba do universo coñecido.

Nas décadas do século XX, diferentes científicos estudaron un fenómeno descuberto no século XIX, o corremento ao vermello do espectro da luz procedente de galaxias afastadas. No ano 1929, Edwin P. Hubble indicou que estaba provocado polo efecto Doppler e que, como había unha relación directa entre este desprazamento ao vermello e o aumento da distancia entre galaxias afastadas, podíase deducir que o universo estaba en expansión.

A teoría do Big Bang non foi aceptada ata que propuxeron estes dous grandes descubrimentos:

• A radiación de fondo de microondas cósmicas.
• O son do eco da grande explosión.

Se a densidade de masa do universo fose superior á densidade crítica, entón o universo alcanzaría un tamaño e logo comezaría a colapsarse. Iríase facendo máis denso e máis quente, rematando nun estado similar ao do seu comezo, nun proceso chamado Big Crunch.

Os cosmólogos postulan outros modelos para o universo onde predominase a enerxía escura, xa que esta faría que as galaxias se afastasen unhas doutras de forma acelerada e rematasen como illas nun espazo cada vez máis baleiro.

Co tempo, remataría separando os obxectos unidos pola gravidade: disgregaría os cúmulos galácticos e as galaxias; os planetas serían separados das súas estrelas e tamén se disgregarían e, mesmo, os átomos serían destruídos.

As galaxias están constituídas por materia visible, materia escura e enerxía escura, unidas pola gravitación.

Comprobouse que os núcleos dalgunhas galaxias emiten unha forte radiación, o que indica que probablemente neles exista un buraco negro.

As galaxias agrúpanse formando os chamados cúmulos galácticos que, á súa vez, poden formar agregados máis grandes, os supercúmulos, que poden conter miles de galaxias.

Na actualidade, moitos astrónomos consideran que os quasares, obxectos que parecen estrelas ou case estrelas, están situados a grandes distancias e son galaxias nos núcleos das cales hai un enorme buraco negro.

As estrelas son corpos esféricos que xeran enerxía xa que no seu interior se producen reaccións termonucleares.

As estrelas fórmanse en rexións densas das nebulosas cando o gas e o po se comprimen e aumenta a súa densidade.

Cando a nube se contrae, comeza a xirar, o gas e o po da nebulosa vanse concentrando no centro, ata que colapsen e rematan formando un núcleo moi quente denominado protoestrela. A presión que exercen os materiais da nube fai que aumente a densidade e a temperatura da protoestrela. Cando comeza a dar reacción de fusión nuclear e, polo tanto, a emitir radiación, xa é unha estrela.